Laura Itzel Castillo es hija del reconocido líder de la izquierda e ingeniero mexicano Heberto Castillo; su hermano, Heberto Castillo Juárez, fue jefe delegacional de Coyoacán de 2006 a 2009.

Miembro fundador del Partido Mexicano de los Trabajadores, Partido Mexicano Socialista y del Partido de la Revolución Democrática, ha sido representante a la II Asamblea de Representantes del Distrito Federal de 1991 a 1994; diputada federal plurinominal a la LVII Legislatura de 1997 a 1999 cuando dejó el cargo al ser nombrada delegada en Coyoacán por el jefe de Gobierno del Distrito Federal, Cuauhtémoc Cárdenas.

En 2000 fue nombrada Secretaria de Desarrollo Urbano y Vivienda del Distrito Federal por el jefe de gobierno, Andrés Manuel López Obrador, permaneciendo en el cargo hasta 2005 en que renunció para incorporarse a la campaña del mismo López Obrador a la presidencia.

Al conformar López Obrador el denominado gobierno legítimo, la nombró para el cargo de Secretaria de Asentamientos Humanos y Vivienda a partir de 2006, en 2009 dejó ese cargo al ser electa nuevamente diputada federal a la LXI Legislatura por representación proporcional, postulada por el Partido del Trabajo.

Pese a las críticas de la oposición que señalaban los requisitos establecidos por la Ley de Pemex, especialmente en lo que respecta a los 10 años de experiencia en el sector energético, y que no se cumplen en la trayectoria política de la arquitecta; no obstante, con 69 votos a favor y 25 en contra, legisladores decidieron que ella cubriera la vacante dejada por Francisco José Garaicochea y Petrirena.Su cargo permanece vigente hasta 2025.