Kartista varias veces campeón nacional, apodado ‘Chapulín’ por las botas rojas que usaba de niño como el popular personaje televisivo, en 1996 dio el brinco a los monoplazas compitiendo en la Fórmula Reynard, en la que terminó tercero y fue nombrado Novato del Año, dando la pelea incluso a los F3 más potentes. Para el año siguiente subió a esa serie y quedó como mejor mexicano, además de conseguir otro título como Novato del Año, y en 1998 corrió su tercera serie distinta, la Fórmula México, y esta vez logró el Campeonato… y el Novato del Año.
Su facilidad de manejo, fino y rápido, le permitió graduarse en 1999 en los autos de 500 caballos de la Indy Lights Panamericana, en donde por cuarto año seguido en cuatro series distintas fue Novato del Año, pero además entró a los récords como primer mexicano en obtener un triunfo en la categoría. Eso le permitió debutar en la Indy Lights estadounidense, en Laguna Seca, con el Team Mexico-GO logrando el décimo puesto.
Sin embargo, Luis tenía la mira puesta en la F1 y por ello brincó el Atlántico para probar exitosamente con el equipo Prost Junior de la F3000 en Lurcy-Levis, Francia, y aunque esperaba competir en Europa, la falta de patrocinios canceló el proyecto y Luis brincó de regresó a la Indy Lights con el Team Mexico-GO de Guillermo Oliveras, en el que su mejor sitio fue un sexto en Chicago, y el ‘Chapulín’ quedó 13° en la serie 2000.
Para 2001 se cambió al RoQuin Motorsports y avanzó al séptimo general, obteniendo su primer podio en Laguna Seca. La serie murió y en 2002 Luis se integró a la escuadra Telmex-Dorricott, de Fórmula Atlantic, antesala de CART. Inició el campeonato con la PP en Parque Fundidora, Monterrey, México, y finalizó cuarto general con triunfos en Portland y Road América; al final del año, participó por primera vez en el Gran Premio de México de CART, como substituto del lesionado Adrián Fernández.
Con grandes expectativas inició 2003, y reiteró la PP en Fundidora, pero la muerte del dueño trajo el caos al equipo Dorricott y no hubo ingeniero de carrera, ni podios y el Chapulín brincó hacia atrás al quedar octavo en el campeonato, aunque recibió el trofeo Gilles Villeneuve como reconocimiento a su talento y perseverancia ante la adversidad. Al final del año, volvió a correr en el GP de México, ahora con Walker Racing.
Al no tener un equipo competitivo en CART, Luis prefirió irse a Grand Am para hacer mancuerna con Jimmy Morales, con el equipo CompUSA-Ganassi Racing y logró dos podios en lo que fue su temporada de aprendizaje en autos cerrados. Al año siguiente Luis hizo pareja con el veterano Scott Pruett en el auto marcado con el #01 y lograron tres triunfos, ocho podios y cuatro posiciones de privilegio, además del subcampeonato, mismo que repitieron en 2006, obteniendo cinco victorias y PPs y nueve podios, para coronarse por equipos.
Adrián Fernández, gratamente impresionado por su manejo, lo firma a un contrato multianual para hacer pareja con él en el Fernández Racing, en la serie American Le Mans Series (ALMS), con un prototipo Lola-Acura, con el cual terminan la temporada en el sexto lugar en la clase LPM2 obteniendo tres podios. Al año siguiente cambian a un chasis Acura y logran dos podios para acabar en el octavo lugar de la misma clase. En 2009 viene la revancha y ganan nueve de un total de 10 fechas, además de siete PPs, para levantarse con el título de la ALMS en la clase LMP2.
En 2010 Fernández Racing cierra sus puertas y Luis corrió en dos clases: GT Challenge y LMPC -inicia en el GTC- con Ricardo González. Al final de la temporada Level 5 Motorsports le ofrece un contrato y Luis emigra nuevamente, ahora a la clase LMP2, aunque corre una temporada parcial y apenas es segundo en puntos, con menos fechas que sus coequiperos campeones. Para 2012 sigue en la serie, clase y equipo, buscando otro título.