Emil Loteanu s-a născut în 1936, în satul Clocușna, raionul Ocnița. În anul 1944, în timpul războiului, Emil Loteanu a rămas la Rădăuți, împreună cu tatăl său (Vladimir), în timp ce fratele său, Marcel, și-a însoțit mama (Tatiana) la București. A urmat apoi studii la Liceul Sf. Sava din București. În decembrie 1949, rămas orfan de tată, el a trecut ilegal Prutul, refugiindu-se la casa bunicilor din Colencăuți. A fost prins și predat grănicerilor români, care l-au trimis la București, unde mama sa lucra la Ambasada sovietică. În anul 1950, pe când familia Loteanu locuia lângă Studiourile Sahia, în casa lor s-a turnat filmul artistic „Viața învinge”. A încercat să dea examen la IATC București, dar dosarul său de admitere a fost respins, notează sursa citată.

În anul 1952 a cerut să fie repatriat și s-a reîntors la Clocușna, cu scopul de a urma studii de cinematografie la Moscova, deoarece fusese respins la București. În perioada 1953-1954 a fost actor la Teatrul dramatic “A. S. Pușkin” din Chișinău. A făcut cursuri de actorie la Școala Teatrală de pe lângă Teatrul Academic de Artă (MHAT) din Moscova (1954-1956) și de regie la Institutul Unional de Cinematografie (VGIK) din capitala URSS (1956-1962). După absolvirea Școlii de regie, a fost angajat în anul 1962 la studioul ”Moldova-film”, iar în perioada 1973-1983 a lucrat ca regizor la studioul ”Mosfilm” din Moscova.

În anul 1985 a revenit în RSS Moldovenească, deținând în perioada 1987-1992 funcția de președinte al Uniunii Cineaștilor. A avut un rol important în formarea a două promoții de regizori de film în cadrul Școlii superioare de regie. El a fondat "Asociația experimentală de creație Phoenix-M", revista de teatru și film "Lanterna Magică", fiind și autorul emisiunii televizate "Se caută o stea". De asemenea, a fost conducătorul cursului de actori de teatru și film la Institutul de Arte din Chișinău. Printre tinerii actori formați de Emil Loteanu pot fi amintiți Svetlana Toma, Grigore Grigoriu, Victor Ciutac, Maria Sagaidac, frații Victor și Mircea Soțchi-Voinicescu etc.

Este autorul a numeroase filme și scurtmetraje prezentate la circa 50 de festivaluri și retrospective cinematografice în numeroase orașe ale lumi: Buenos Aires, Baltimore, Budapesta, Helsinki, Tokio, Londra, Montreal, Paris, Roma, Rio de Janeiro, precum și toate republicile fostei URSS. Printre aceste pelicule se numără: „Poienile roșii” (1966),  ”Lăutarii” (1971), ”O dramă la vânătoare”, „Romii de aur ai Moscovei”, „Șatra” sau ”O șatră urcă la cer” (1975), „Gingașa și tandra mea fiară” (1978), „Anna Pavlova” (1983), „Luceafărul”(1986) ș.a.

În 1956 debutează editorial cu placheta de versuri ”Zbucium”, urmată de cărțile ”Chemarea stelelor” (1962), ”Vioara albă” (1963), ”Ritmuri” (1965), ”Bucolica” (1966), ”Versuri”(1970), ”Sufletul ciocârliilor” (1974), ”Lăutarii” (1974), ”Chemarea stelelor” din colecția ”Biblioteca școlarului” (2004) ș.a.  La apariția culegerii de versuri ”Chemarea stelelor” (1962), decanul de vârstă al literelor basarabene, Andrei Lupan a remarcat că Emil Loteanu este unul dintre cei mai străluciți poeți de talent al poeziei moldovenești tinere. ”Prin cea de-a doua sa carte, ”Chemarea stelelor”, el se afirmă în afara noțiunii de vârstă. Această poezie este foarte vie, răsunătoare și contemporană”, a remarcat Andrei Lupan.

Ca o recunoaștere a meritelor sale în domeniul regiei de film, i s-au conferit titlurile de Maestru Emerit al Artei din RSSM (1969), Artist al Poporului din Federația Rusă (1980), titlul de membru de onoare al Academiei Internaționale de film Nike. De asemenea, a fost distins cu Premiul de Stat, cu ”Ordinul Republicii”, iar în anul 2001 - cu Premiul pentru excelența artei regizorale, decernat la Ateneul Român din București. A fost declarat drept „cel mai bun regizor al secolului XX din cinematografia moldovenească”.

Emil Loteanu s-a stins din viață la 18 aprilie 2003, într-un spital din Moscova, fiind înmormântat în cimitirul Vagankovo din capitala Rusiei.