Luc Pagès se forme d'abord au montage à l'Idhec avant de se faire principalement connaître comme chef opérateur, signant notamment les lumières d'Au petit Marguery en 1994 et de Nos vies heureuses en 1998, ainsi que trois films aux côtés de la réalisatrice Agnès Obadia. Il réalise en 1995 son premier court métrage, Ada sait pas dire non, avant de passer au long métrage en 2001 avec A+ Pollux, comédie romantique portée par Gad Elmaleh et Cécile de France. Il poursuit sa carrière de réalisateur avec plusieurs épisodes de la série La Vie est à nous en 2008, puis The Job en 2013 et Peter Falk versus Columbo en 2018. En 2025, il signe Le Barrage, son film le plus récent à ce jour. En parallèle, il continue de mener une importante carrière de directeur de la photographie, signant récemment l'image du Molière imaginaire en 2024.
Sa formation initiale de monteur puis sa longue expérience de chef opérateur nourrissent directement son approche de metteur en scène, très attentive à la composition de l'image. Sa collaboration régulière avec Agnès Obadia, dont il éclaire plusieurs films portés par des personnages féminins hauts en couleur, a également influencé son regard sur les portraits de personnages en marge.
Luc Pagès privilégie une mise en scène soignée sur le plan de la lumière et du cadre, héritage direct de son parcours de directeur de la photographie. Son cinéma de réalisateur oscille entre comédie romantique légère, à l'image d'A+ Pollux, et récits plus intimistes portés par des personnages en quête d'eux-mêmes.
Aucune distinction cinématographique majeure n'est à ce jour recensée pour Luc Pagès en tant que réalisateur.
Agnès Obadia demeure l'une de ses collaboratrices les plus régulières, pour laquelle il a assuré la direction de la photographie sur plusieurs films. Il a par ailleurs dirigé Gad Elmaleh et Cécile de France sur A+ Pollux, son premier long métrage en tant que réalisateur.
Ses films de réalisateur explorent volontiers les rencontres amoureuses ratées ou décalées, ainsi que des personnages en quête de sens face à leur propre vie. Le Barrage, son film le plus récent, marque un tournant vers des récits ancrés dans la France rurale et périphérique.