Nato a Milano, Gianluca Capuano si è diplomato in organo, composizione e direzione d’orchestra presso il conservatorio della sua città. Ha approfondito gli aspetti relativi all’esecuzione della musica antica presso il Corso Superiore sperimentale di Direzione di coro e i corsi della Scuola Civica di Milano, dove ha affrontato i problemi inerenti la notazione, lo studio delle fonti e la prassi esecutiva della musica dei secoli passati. Svolge un’intensa attività come direttore, organista e continuista in tutta Europa, Stati Uniti, Russia e Giappone. Collabora con artisti quali Michael Chance, Emma Kirkby, Cecilia Bartoli, Max Cencic, Philippe Jarousski, Diego Fasolis, Lorenzo e Vittorio Ghielmi. È organista presso la Basilica di San Simpliciano a Milano. Ha suonato e diretto in alcune delle più importanti sale da concerto europee e giapponesi. Nel 2006 ha fondato il gruppo vocale e strumentale Il canto di Orfeo, con il quale, collaborando allo stesso tempo con alcuni dei migliori specialisti su strumenti originali e facendo costante riferimento alla più aggiornata ricerca musicologica, si dedica ad un cosciente e critico approccio ai capolavori del Barocco musicale europeo. Ha preso parte come direttore ad alcune delle più qualificate rassegne europee di musica antica, e ha pubblicato nel 2003 un cd per la rivista musicale Amadeus dedicato alla figura di Giacomo Carissimi. È inoltre responsabile musicale dell’Associazione Carissimi–Archivio Manusardi di Milano. Con Il canto di Orfeo ha inciso, in collaborazione con il mezzosoprano inglese Catherine King, un cd dedicato alle arie serie di Baldassarre Galuppi apparso nel novembre 2006 per la casa inglese Avie; il disco ha riscosso unanimi consensi da parte della critica specializzata (è stato tra l’altro Editor’s choice su «Gramophone» di gennaio 2007). Nel 2011 ha effettuato una tournée in Giappone alla testa di Milano Classica riscuotendo unanime consenso. Collabora stabilmente con I Barocchisti e Concerto Köln. Nel settembre 2011 ha preso parte alla registrazione di Artaserse di Leonardo Vinci (per Virgin Classics) con Concerto Köln, col quale ha effettuato una lunga tournée europea nel 2012. Ha diretto una ripresa di Artaserse all'Opera di Colonia nel dicembre 2012. Nel 2012 ha ottenuto una residenza presso la Fondazione Royaumont (Parigi) dedicata alla figura di Giacomo Carissimi. Con Il canto di Orfeo ha preso parte all'opera Cuore di cane di Alexander Raskatov presso il Teatro alla Scala di Milano, opera che sarà ripresa nel gennaio del 2014 all'Opéra di Lione. Nel maggio e agosto del 2013 ha diretto il coro della Radio Svizzera Italiana in Norma con Cecilia Bartoli al Festival di Salisburgo; un critico tedesco ha parlato, riferendosi alla performance del coro RSI, di «Una nuova unità di misura per il coro d'opera». Nel 2014 dirigerà all'Opera di Colonia. 

Agli studi musicali Gianluca Capuano ha affiancato quelli classici; laureato con lode in Filosofia Teoretica presso l’Università Statale di Milano, si dedica alla ricerca, occupandosi in particolare di problemi di estetica musicale. Nel novembre 2002 ha pubblicato presso l’editore Jaca Book il saggio I segni della voce infinita, nel quale viene indagato da un punto di vista filosofico il rapporto tra musica e scrittura. È in via di pubblicazione la sua edizione critica del Diluvium universale di Carissimi per l'Istituto Italiano di Storia della Musica. Dal 2009 al 2013 è stato Direttore Artistico dell’Orchestra da Camera Milano Classica. Collabora dal 2008 con 'la Barocca' in seno all'orchestra Verdi come maestro dell'Ensemble vocale. Dalla sua fondazione è Direttore Artistico del festival Musica negli horti che si svolge ogni anno a settembre in Val d'Orcia.