Любомир Денев-син е роден в София през 1988 г. От 2010 г. насам, Денев е главен диригент на младежката филхармония "Пионер" към НДД, с която е изнасял концерти и участвал във фестивали в Берлин, Виена, Братислава, Будапеща, Ниш, Солун, Одрин, София, Варна, Пловдив и др. Под негово ръководство оркестърът е спечелил редица национални награди, сред които две Кристални лири на СБМТД, „Златно перо“ на Кантус Фирмус и „Музикант на годината“ на Алегро Виваче. До 2024 г. Денев е б ил главен диригент на Симфониета Шумен за два сезона. През 2023 г. е поканен за диригент в Film Scoring Academy of Europe.
От новия сезон 2025/2026 Любомир Денев поемa поста на диригент на Камерен ансамбъл „Софийски солисти“.
През 2014 г. Денев съосновава компанията Four For Music заедно с Георги Стрезов, Борис Радилов и Георги Еленков. Той е главен диригент на Sofia Session Orchestra and Choir към компанията. През този период Денев дирижира стотици записи за известни композитори като Алан Силвестри, Хари и Рупърт Грегсън-Уилямс, Томас Бергерсен, Брайън Тайлър, Георги Стрезов, Марио Григоров, както и музика за сериала „Короната“, LEGO Marvel’s Avengers, LEGO Dimensions и много други.
През 2019 г. Денев печели трета награда на Конкурса за диригенти в Лос Анджелис, а през 2021 г. Става първият носител на наградата „Стефан Линев“ за млади български диригенти.
Любомир Денев е бил гост-диригент и на Софийската филхармония, Симфоничния оркестър и хора на БНР, Биг бенда на БНР, Симфониетата Враца, Drop Down Community, Симфоничния оркестър на Пазарджик, Държавна опера Русе, Държавната опера в Бургас, Нов симфоничен оркестър, хоровете Schola Cantorum и Mariahilf във Виена и много други.
Като композитор, Денев е силно отдаден на жанра на мюзикъла. Той е автор на мюзикъла „Тайната на музиката“ и операта-мюзикъл „Агарта“. Денев също така композира концертна и филмова музика, както и множество оркестрации и аранжименти. Негови оригинални творби и оркестрации са изпълнявани от много оркестри по света, включително London Musical Theatre Orchestra, Philharmonie Salzburg, Софийската филхармония, Струнния оркестър на Университета в Маями, Фестивалния хор на Медисън (САЩ), Симфоничния оркестър на БНР, Биг бенда на БНР, Симфоничния оркестър на Кипър, Sofia Session Orchestra and Choir за FPM Music, Великобритания и студентския оркестър в Суджоу, Китай.
Денев започва да свири на пиано на 5-годишна възраст. Завършва НМУ „Л. Пипков“ в София със специалност пиано при Иван Дреников. Изучава дирижиране с проф. Деян Павлов, проф. Пламен Джуров, проф. Колин Метерс, Нийл Томсън, д-р Скот Уис и Мартин Акервал. Посещава уъркшопи с Майкъл Тилсън Томас и Фреди Тапнър. Завършва магистратура по оперно-симфонично дирижиране в НМА в София и защитава докторска степен през 2017 г. с тема – „Диригентски проблеми в звукозаписната сесия на симфоничен оркестър“. Изучавал е оркестрация и при проф. Александър Текелиев.
Работил е със солисти като Лиза Джерард, Сара Дейви, Мейсън Олшавски, Дейвид МакКюн, Светлин Русев, Емануил Иванов, Сава Стоянов, Хуан Гарсия Ерерос, Калуди Калудов и много други.