В генах будущего режиссёра переплелись украинские, молдавские, русские и польские корни. Эмиль Лотяну появился на свет 6 ноября 1936 года в бессарабском селе Клокушна в семье преподавателей. Его предки по отцовской линии были родом из Буковины и носили фамилию Лотоцкие. Спасаясь от раскулачивания и репрессий, семья бежала в румынский Бухарест, где переиначила фамилию на местный манер — Лотяну.
Когда Эмилю было всего 12 лет, его отец скончался. С тех пор в судьбе мальчика наступила лихая полоса. Подростком он буквально жил на улицах, ночевал на складах. Эмиль рано открыл в себе поэтический талант и уже в юности издал свои первые стихи в газете. В Бухаресте Лотяну пытался поступить на актёрский факультет, но его не приняли. Настойчивый юноша не сдавался: уехал в Москву и с первой попытки был зачислен в Школу-студию МХАТ — красивого и талантливого молдаванина приняли, даже несмотря на неуверенное владение русским языком.
Спустя два года Лотяну перевёлся во ВГИК на режиссёрский факультет. Получив диплом, Эмиль вернулся на родину и устроился на студию «Молдова-фильм», где впоследствии проработал чуть больше десяти лет. Здесь состоялся его режиссёрский дебют — революционная лента «Ждите нас на рассвете», затем вышла картина о молдавских чабанах «Красные поляны», а кинопоэма о судьбе народных музыкантов «Лаутары» имела особый успех и даже завоевала награду фестиваля в Сан-Себастяне.
В 70-е годы Эмиль Лотяну принял приглашение в Москву и стал режиссёром на «Мосфильме». Именно здесь он снял картины, которые навсегда вошли в золотой фонд отечественного кино. В ленте по мотивам ранних рассказов Горького «Табор уходит в небо» главная роль досталась первой музе и любви молдавского кинематографиста. 17-летнюю Светлану Тома он однажды увидел на автобусной остановке и сразу предложил главную роль в фильме «Красные поляны». С тех пор между ними завязался роман, но отношения были похожи на качели — влюблённые то расставались, то встречались вновь. А вот творческий союз оказался прочным: Светлана появилась в фильме «Лаутары», а затем прославилась по всему миру с ролью цыганки Рады из драмы «Табор уходит в небо».
А вот уже в следующей картине главная роль была отведена новой фаворитке режиссёра. 15-летняя балерина Галина Беляева буквально вскружила голову 41-летнему Эмилю Лотяну. Несмотря на разницу в возрасте, режиссёр сумел добиться взаимности от начинающей актрисы, а едва Гале исполнилось 18 лет, они сыграли свадьбу и на свет появился сын Эмиль-младший. Новоиспечённый отец на радостях подготовил для жены ещё один большой проект — биографическую драму «Анна Павлова», где Беляевой довелось сыграть великую балерину. Однако ленту приняли в штыки: артисты Большого театра даже написали жалобу — так им не понравилась игра Беляевой. Лотяну пришлось покинуть «Мосфильм» и вернуться в Кишинёв. Из-за неудач в карьере трещину дал и брак актрисы с режиссёром: через год они развелись, а Галина сетовала на неуважение со стороны бывшего мужа.
В родном Кишенёве Лотяну с головой погрузился в работу над новыми проектами. На студии «Молдова-фильм» он экранизировал поэму румыно-молдавского поэта Михая Эминеску «Лучафэрул», а главная роль в картине вновь досталась Светлане Тома. В 1993 году на экраны вышла последняя лента режиссёра «Скорлупа» — музыкальная драма о жителях исторического района Кишенёва. На родине Лотяну долгие годы возглавлял союз кинематографистов и преподавал в Кишинёвском Институте Искусств.
В последние годы Эмиль Лотяну вернулся в Москву, где с энтузиазмом работал над сценарием нового фильма «Яръ». Вдохновение и творческую энергию режиссёру подарила новая любовь. Юную красавицу Петру Фильчакову он повстречал на улицах Братиславы и влюбился, как в первый раз. Она была младше режиссёра на целых пятьдесят лет, но, посоветовавшись с матерью, приняла предложение о съёмках и приехала в Москву. Фотографию Петры Эмиль Лотяну всегда держал на рабочем столе, часто любовался своей новой музой, мечтал снять грандиозный фильм.
Все планы разрушил страшный диагноз, о котором Лотяну узнал слишком поздно. Врачи уже не смогли ему помочь. 66-летний режиссёр скоропостижно скончался 18 апреля 2003 года. На похоронах Эмиля Лотяну встретились две его главные женщины, объединённые общей утратой, — Светлана Тома и Галина Беляева, а также выросший сын режиссёра Эмиль Лотяну-младший.