Луис Бунюэль родился в городе Каланда в Арагоне, Испания, в 1900 году. Ещё будучи маленьким мальчиком, он и его семья переехали в Сарагосу, где он посещал иезуитский колледж, из которого он был исключён до окончания средней школы. В юности он преуспел, например, в боксе и игре на скрипке. Но больше всего его привлекало кино, которое он выбрал в качестве своего дальнейшего жизненного пути после просмотра фильма "Усталая смерть". В Мадриде он встретил поэта Федерико Гарсия Лорку, который позже был убит во время Гражданской войны в Испании в 1936 году и с художником-сюрреалистом Сальвадором Дали. Именно они с Дали сняли короткометражный фильм "Андалузская собака", который сразу вызвал скандал. Содержал знаменитые сцены (например,разрез глазного яблока бритвой, муравьи, вылезающие из ладони), которые не следовали друг за другом, а только провоцировали. Во время совместной работы над другим фильмом - также сюрреалистическим золотым веком - Бунюэль и Дали расстались.
В конце концов он переехал в США, но в Голливуде он не преуспел. Затем некоторое время он работал в Нью-Йорке в Музее современного искусства, после войны переехал в Мексику, которая стала его вторым домом. Здесь он продолжил своё кинопроизводство с фильмом "Забытые", который принёс ему премию за режиссуру в Каннах.
В основе фильма обсуждалась идея проблемной молодежи в бедных трущобах столицы Мексики. В дополнение к этой социально-критической работе он также снимал модные, неприхотливые коммерческие образы, такие как Фламендр или Женщина без любви.
В 1954 году он сделал две адаптации известных литературных произведений - его первый англоязычный и его первый цветной фильм - «Робинзон Крузо» по книге Дэниела Дефо - и «На ветреном холме» по книге Эмили Бронте. Год спустя он снял черную комедию «Криминальная жизнь Арчибальда де ла Круса», в которой главный герой мечтает стать убийцей молодых женщин. В 1959 году он снял фильм «Назарянин» о добродетельном священнике (Франсиско Рабале), который мечтает жить в соответствии с идеалами Христа, что является занозой как для церкви, так и для лицемерного общества. С того же года выходит и тенденциозная политическая драма «Лихорадка поднимается» в Эль-Пао, в которой его последнюю роль в фильме сыграл французский актер Жерар Филипп. Год спустя, скандал был вызван фильмом Виридиана, который Луис Бунюэль снял в Испании, где он был немедленно запрещён. Фильм рассказывал о молодой добродетельной монахине Виридиане (роль которой исполнила мексиканская актриса Сильвия Пиналь), которая обнаруживает, что жить по христианским идеалам невозможно и о том, что сама христианская парадигма устарела. Фернандо Рей, который с тех пор стал постоянным актером Бунюэля, также снялся в фильме. Виридиана получила главный приз в Каннах - Золотую пальмовую ветвь.
Год спустя он снял в Мексике сатирическую загадочную аллегорию «Ангел разрушения» о группе высшей аристократии, которая по загадочным причинам не может покинуть комнату, в которой она встречалась. Два года спустя он во Франции снял мрачную психологическую драму «Дневник Чемберлена» с Джин Моро в главной роли служанки Селестины. Фильм показал снижение морального и зарождающегося фашизма во французской деревне. В Мексике он снял фильм «Симеон-пустынник» об аскете (Клаудио Брук), который добровольно решил жить на высоком шесте и должен, среди прочего, противостоять искушениям сатаны, сыгранным уже выше упомянутой Сильвией Пиналь. Бунюэль снимал другие фильмы во Франции. Здесь он снял серию сюрреалистических фильмов, начиная со знаменитой драмы «Дневная красавица» с Катрин Денёв в главной роли. Она изобразила молодую замужнюю женщину Северин, которая вынуждена посетить роскошный бордель, куда она начинает приезжать как «Дневная красавица». Фильм содержит многочисленные, типично бунюэльские сцены сюрреалистических снов. Фильм получил главный приз - Золотой лев на Венецианском кинофестивале.
Год спустя он снял эпизодически сконструированный Млечный путь, который сам режиссер назвал «шоу ересей». В сюрреалистически искаженном свете мы наблюдаем путешествие двух странников по знаменитому месту паломничества Сантьяго-де-Компостела, которые встречаются, среди прочего, с Иисусом Христом или сатаной в их путешествии. В то время Луис Бунюэль уже думал об окончании своей карьеры кинорежиссёра. Его убедил остаться и продолжить снимать французский продюсер Серж Сильберман.
В Испании он снял психологическую драму Тристана, в которой Катрин Денёв изобразила юную воспитанницу монастыря, разрушенного её опекуном Доном Лопе (Фернандо Рей). Затем последовала фантастическая комедия «Незаметное обаяние буржуазии», в которой рассказывалось о группе друзей, пытающихся где-нибудь пообедать, но они все равно терпят неудачу. Бунюэль переплетался со сказочными сюрреалистическими сценами, что сделало фильм критическим как для церкви, так и для общества. Успех фильма затем увенчал Оскар лучшим иностранным фильмом.
Затем Бунюэль снял ещё один сюрреалистический фильм «Призрак свободы», у которого был ещё более анархистский дух, чем в его предыдущем фильме, и который снова показал искажённый и абсурдный мир, увиденный этим режиссером. Его последним фильмом была чёрная комедия «Загадочный объект желания человека по имени Матьё» (Фернандо Рей), в которой пассажирам поезда рассказывается история женщины по имени Кончита. Его сыграли актрисы Анхель Молина и Кароль Буке.
За год до своей смерти с помощью своего сценариста Жан-Клода Каррьера он написал мемуары под названием «До последнего вздоха». Он умер от цирроза печени 29 июля 1983 года в Мексике.