Luc Besson s-a nascut in Paris pe 18 martie 1959. S-a mutat in America pentru trei ani, invatand despre filmele americane, dupa care a revenit in Franta, unde si-a infiintat propria casa de productie, Les Films de Loups, ulterior numita Les Films de Dauphins.
Are un copil cu actrita Anne Parillaud.
Ideea pentru The Big Blue s-a nascut dupa ce un regizor italian i-a aratat un scurtmetraj cu scafandrul Jacques Mayol. Besson a fost incorporat in armata si apoi au urmat 3 ani ca asistent regizor. A realizat mai multe scurtmetraje precum L'Avant-dernier, ce a precedat filmul sau de debut din 1983, drama SF Le Dernier Combat, din 1933. Al doilea sau film a fost Subway (1985), al treilea The Big Blue, care a fost filmat in engleza si este considerat cel mai bun film al lui Besson.
Un mare film al lui Besson vine in 1990 cu Nikita, povestea unei tinere femei care devine asasin obligata de guvern. Urmatorul film, Leon (1994), a fost un succes mai ales pentru fanii regizorului. In 1997 a scos SF-ul The Fifth Element, care i-a avut in distributie pe Bruce Willis, Gary Oldman si Milla Jovovich. Filmul a castigat premiul César pentru cel mai bun regizor.
Peste doi ani a realizat The Messenger: The Story of Joan of Arc, iar anul acesta sunt anuntate alte productii precum animatia Arthur et la guerre des deux mondes si Les aventures extraordinaires d'Adele Blanc-Sec.
Luc Besson, pe numele complet Luc Paul Maurice Besson, se trage din părinți care au fost instructori de scufundări la Club Med. Influențat de acest mediu, în copilărie, și-a propus să devină biolog marin. Și-a petrecut o mare parte din tinerețe călătorind cu părinții săi în stațiuni turistice din Italia, Iugoslavia și Grecia. Familia s-a întors în Franța când el avea 10 ani. Părinții lui au divorțat și ambii s-au recăsătorit. La vârsta de 17 ani, Besson a avut un accident de scufundare care l-a lăsat în imposibilitatea de a se scufunda. A început să facă scurtmetraje. El a devenit regizor, scenarist, producător de film, care în 1980, aproape de începutul carierei, și-a fondat propria companie de producție, Les Films du Loup, redenumită mai târziu Les Films du Dauphin. Aceasta a fost înlocuită în 2000, cu EuropaCorp, co-fondată cu colaboratorul său, Pierre-Ange Le Pogam. Besson a regizat sau produs filmele Subway (1985), The Big Blue (1988), La Femme Nikita (1990). A fost nominalizat la premiul César pentru cel mai bun regizor și cel mai bun film pentru filmele sale Léon: The Professional (1994) și The Messenger: The Story of Joan of Arc (1999). A câștigat pentru cel mai bun regizor al filmului de acțiune SF, The Fifth Element (1997). A scris și regizat filmul de acțiune SF Lucy (2014), filmul Valerian and the City of a Thousand Planets (2017). În calitate de scriitor, regizor, producător, Besson a fost implicat în crearea a peste 50 de filme. A lucrat ca asistent pentru regizori, printre care Claude Faraldo și Patrick Grandperret. A colaborat cu Eric Serra pentru coloana sonoră la L'Avant dernier. A scris și produs numeroase filme de acțiune, inclusiv seria Taxi (1998–2007), seria Transporter (2002–2008); filmele Jet Li Kiss of the Dragon și Unleashed; filmele Taken, Taken 2 și Taken 3, cu Liam Neeson. A colaborat cu actorul Jean Reno la filmele Le dernier combat (1983), Subway (1985), The Big Blue (1988), La Femme Nikita (1990), Léon: The Professional (1994). A regizat un film biografic al lui Aung San Suu Kyi numit The Lady (2011), urmat de Lockout (2012). A creat seria Arthur (Arthur și Minimoys, Arthur și Orașul Interzis, Arthur și Răzbunarea lui Maltazard, Arthur și Războiul celor două Lumi). A regizat Arthur and the Invisibles, o adaptare a primelor două cărți ale colecției. În plan personal, cu actrița Anne Parillaud are o fiică, Juliette, născută în 1987. Parillaud a jucat în filmul lui Besson, La Femme Nikita (1990). Au divorțat în 1991. A doua soție, a fost actrița și regizorul Maïwenn Le Besco, cu care a început să se întâlnească când el avea 31 de ani, iar ea, 15 ani. S-au căsătorit la sfârșitul anului 1992, când Le Besco, în vârstă de 16 ani, era însărcinată cu fiica lor, Shanna, născută la 3 ianuarie 1993. Căsătoria lor s-a încheiat în 1997, când Besson s-a implicat cu actrița Milla Jovovich în timpul filmărilor pentru The Fifth Element (1997). S-a căsătorit cu Jovovich, în vârstă de 21 de ani, la 14 decembrie 1997, când el avea 38 de ani. Au divorțat în 1999. La 28 august 2004, la 45 de ani, el s-a căsătorit cu producătoarea de film Virginie Silla, de 32 de ani. Au trei copii. În 2018, actrița Sand Van Roy l-a acuzat pe Besson de viol. În 2023, Besson a scăpat definitiv de toate acuzațiile, în urma unei hotărâri a Curții de Casație, cea mai înaltă instanță judiciară din Franța.