Люк Бессон родился в семье инструкторов по подводному плаванию и с самого детства готовился продолжить семейную традицию. Все детство он провёл на средиземноморском побережье Франции, увлеченно занимаясь нырянием и подводной фотосъемкой. Мечтой его было стать специалистом по дельфинам. Однако мечтам не суждено было сбыться. В семнадцать лет в результате несчастного случая он теряет возможность заниматься своим любимым делом.
Люк возвращается в Париж, где занимается то тем, то другим, пока не привязывается к кино. Он смотрит много фильмов, работает на съёмочных площадках, на вспомогательных ролях. В 19 лет он уезжает в Голливуд, но, поработав там «мальчиком на побегушках», возвращается на родину и идёт служить в армию. Отслужив три года, он возвращается к кинематографу, сначала в качестве постановщика музыкальных клипов, а потом и как ассистент режиссёра в «большом» кино. Дебютом можно считать короткометражную ленту «Предпоследний», первым полнометражным фильмом Бессона стал «Последняя битва», снятый на чёрно-белую плёнку в целях экономии средств.
Несмотря на трудности с бюджетом, фильм был снят, и тут же режиссёр был причислен ко второй французской Новой Волне (начиналась которая с Жан-Жака Анно и Лео Каракса). Дебют оказался удачным — картина получила два приза на фестивале фантастических фильмов в Авориазе и ещё с десяток прочих премий.
Через год успех был упрочен картиной «Подземка» (Subway, 1985). В ней уже чётко читался специфический стиль Бессона — гремучая смесь напряжённого действия и мелодраматизма. Его герои и в последующих работах будут заниматься своеобразным «нырянием» в другую, «неродную» им реальность, будь то киллеры из «Никиты» и «Леона» или ныряльщик из «Голубой бездны». Контрастный баланс между внутренним и внешним мирами позволяет режиссёру филигранно прописывать характеры своих героев, создавая феерию действия и страстей.
В 1988 году Бессон снимает красивейшую ленту о романтике подводного мира «Голубая бездна» (Le grand bleu). Картина, проникнутая ностальгией по детским годам и преклонением перед профессией ныряльщика и кумиром Жаком Майолем, принесла Люку деньги, несколько номинаций на «Сезар» (который в итоге и был вручен за работы бессменного композитора Бессона Эрика Серра и звукооператора ленты) и культовую славу.
Настоящей же вершиной режиссёрской карьеры Бессона стал следующий его фильм «Никита» (Nikita, 1990). В ленте наиболее ярко проявился типичный бессоновский стиль повествования, когда быстро развивающийся сюжет снимается с поистине музыкальной стройностью и скрипичной напряжённостью. Картину ждал кассовый успех в США. После этой картины Бессон получил всеобщее признание как режиссёр с мировым именем. Во время съёмок фильма он сломал ногу и развёлся с женой.
Доходы, полученные от двух предыдущих проектов, позволили Бессону вновь обратиться к морской теме и выпустить в 1991 году абсолютно некоммерческий документальный научно-популярный фильм «Атлантис» (Atlantis). Подводная одиссея в духе Кусто стала своего рода прощанием с миром детства, признанием в несбыточности надежд и любви к кинематографу.
В своей следующей, шестой по счету картине, «Леон» (Leon, 1994), Бессон развил образ мрачного киллера, заявленный ещё в «Никите». Режиссёр впервые позволил полностью раскрыться актёрскому дару Жана Рено. Образ по-детски непосредственного и по-взрослому серьёзного профессионального убийцы ярко рисуется им в этой картине через историю взаимоотношений взрослого мужчины и двенадцатилетней девочки, сыгранной Натали Портман. Смесь американского постановочного размаха и французской сентиментальности, однако, несмотря на ошеломляющий успех, так и не завоевала ни одного «Сезара».
В 1997 году выходит новая работа Бессона под названием «Пятый элемент» (The Fifth Element). Люк привлек американских звёзд Брюса Уиллиса и Гэри Олдмена (последний блестяще сыграл ещё в «Леоне»), а также свою жену, Миллу Йовович. На постановку было затрачено $90 млн, что выразилось затем в потрясающих декорациях, костюмах Жана-Поля Готье и гриме. Фильм с уже традиционно великолепной музыкой Эрика Серра и порой по-европейски ироничными, а порой по-американски прямыми диалогами окупился, собрав по всем миру $266 млн, послужив своеобразным ответом на ряд критических уколов за тенденцию к американской унификации оригинального авторского стиля режиссёра.
Следующей режиссёрской работой Бессона стала историческая постановка «Жанна Д’Арк» (Messenger: The Story of Joan of Arc, The, 1999) все с той же Миллой Йовович в главной роли. Реалистичная и пугающая обстановка батальных сцен, потрясающая глубина визуальных образов и волнующая музыка переносят зрителя на пятьсот лет назад, туда, где звуки молитв заглушаются звоном мечей и где беспросветные ночи озаряются пламенем костров, пожирающих невинных жертв.
После шестилетнего перерыва в режиссуре Бессон возвращается к своему старому проекту, сценарий которого начал писать ещё десять лет назад. И в 2005 году выходит его новая картина «Ангел-А», (Angel-A) романтическая комедия.
Не прошло и года, как один из самых известных французских режиссёров и продюсеров современности опять «завернул» в кино. Сначала было слово, то есть книга «Артур и минипуты», сочинённая Люком Бессоном в соавторстве с Селин Гарсиа. Затем появилась экранизация. Книга и фильм повествуют о приключениях десятилетнего мальчика сначала в окрестностях дедушкиного дома, а потом, когда герой начинает интересоваться тайнами этого места, ещё и в крошечной стране минипутов, тайно живущих среди цветов и насекомых.
Сейчас Бессон активно занят экранизацией оставшихся книг сериала о приключениях Артура.