Luis est formé dans le club de Três Passos(en), dans le Rio Grande do Sul au Brésil. Durant un tournoi international disputé avec les jeunes de son club, il est remarqué par le staff du Bayern Munich. Son équipe parvient à décrocher la victoire face au club bavarois (2-1), ce jour-là il inscrit un but et délivre une passe décisive. Il est alors été invité à venir s'entrainer avec eux en Europe et passe deux semaines à Munich, participant à quelques matches amicaux.
Botafogo FR (2018-2020)
Il est prêté en 2018 au club de Série A du Botafogo, qui acquiert une partie de ses droits. Avec le club de Rio, où il récupère le numéro 7 de Garrincha, il joue 21 matchs et marque 2 buts dès sa première saison.
Olympique de Marseille (2020-2022)
Le , il est transféré à l'Olympique de Marseille, en France, pour une somme estimée à 12 millions d'euros[1].
Le , il fait ses débuts en Ligue des champions lors des débuts de Marseille dans la compétition, entrant en jeu à la 77e minute à la place de Darío Benedetto[2] joueur dont il apparait comme le plus plausible challenger dans l'effectif de Villas-Boas[3],[4]. Il reçoit sa première titularisation pour le club phocéen le , lors d'un match de Ligue des champions face au FC Porto[5].
De moins en moins utilisé lors de la fin du mandat de Villas-Boas, il semble néanmoins relancer sa saison avec l'arrivée de Jorge Sampaoli : avec deux entrées en jeu remarquées contre Rennes puis Brest, il délivre 3 passes décisives lors de ces deux matchs, déterminantes dans le cadre de deux victoires serrées en Ligue 1[6],[7].
Il inscrit son premier but sous les couleurs Olympiennes le 19 décembre 2021, lors de la victoire de l'OM en Coupe de France contre l'ES Cannet Rocheville.
Botafogo FR (2022-2024)
Le , après deux saisons à l'OM sans réussir à s'imposer, il retourne au Botafogo dans le cadre d'un prêt d'un an et demi jusqu'à fin 2023 avec obligation d'achat[8] si il joue la moitié des minutes possibles.
Olympique de Marseille (2024-)
L'obligation d'achat automatique de Botafogo étant liée à un certain nombre de minutes jouées par Luis Henrique et n'ayant pas été atteint (la moitié des minutes de son équipe)[9], celui-ci revient à l'OM à au mercato hivernal de la saison 2023-2024 et se voit accordée la confiance de l'entraineur en place à ce moment-ci, Gennaro Gattuso[10]. Il marque le penalty vainqueur contre le Benfica en quart de finale de Ligue Europa.
Le 17 août 2024, il marque un doublé contre le Stade brestois 29 au stade Francis Le Blé pour le compte de la première journée de championnat de Ligue 1 de la saison 2024-2025 et devient meilleur buteur avec le badge S1, le premier à l'obtenir après un certain Kylian Mbappé.
Le 23 août 2024, Luis Henrique prolonge à l'Olympique de Marseille jusqu'en 2028.
Style de jeu
Henrique est un joueur habile balle au pied et doté d'une bonne capacité d'accélération[11]. Lors de sa première année marseillaise, il s'illustre à plusieurs reprises par ses actions mais pèche dans la finition, délivrant cependant plusieurs passes décisives lors de ses entrées en jeu[12].