Lucio Gregoretti si è formato al Conservatorio Santa Cecilia, dove è stato allievo di Bruno Cagli per la storia della musica e si è diplomato in composizione con Mauro Bortolotti.

 

Ha seguito seminari di composizione con Luciano Berio e Ennio Morricone all'Accademia Musicale Chigiana e ha studiato direzione d'orchestra con Franco Ferrara e Giampiero Taverna. 

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Ha insegnato composizione in vari conservatori italiani, è membro della European Film Academy e dal 2015 è presidente dell'Associazione Nuova Consonanza di Roma.

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Le sue opere teatrali sono state commissionate e rappresentate da istituzioni come il Teatro dell'Opera di Roma, il Teatro Massimo di Palermo, il Teatro Donizetti di Bergamo, il Theater Münster in Germania, il Salzburger Landestheater in Austria; la sua musica da concerto da istituzioni come l'Accademia Nazionale di Santa Cecilia, l'Accademia Filarmonica Romana, l'ORT Orchestra della Toscana, l'ensemble Sentieri selvaggi, i Chicago Chamber Players, la fondazione Music from Copland House di New York, e da numerosi ensemble e solisti di fama internazionale.

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Fin da giovanissimo si è dedicato anche alla musica applicata, ambito nel quale ha composto commedie musicali e musica per il cinema e per il teatro per un totale di circa un centinaio di produzioni, collaborando con registi quali Henryk Baranowski, Walter Manfrè, Marco Mattolini, Vittorio Pavoncello, Gigi Proietti. Più note, in tempi più recenti, le colonne sonore per i film di Pupi Avati (Il bambino cattivo, Il fulgore di Dony), Carlo Lizzani (Speranza), Margarethe von Trotta (La fuga di Teresa) e Lina Wertmüller (Francesca e Nunziata, Peperoni ripieni e pesci in faccia, Mannaggia alla miseria), componendo per quest'ultima in collaborazione con Lilli Greco.

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È uno dei figli della numerosa famiglia del regista Ugo Gregoretti.