Van zijn hand is de enige COBRA-FILM: Perséphone (1951). Hij leerde filmen in het atelier van Henri Storck, de grondlegger van de Belgische documentaire film, en van wie hij de assistent was van 1947 tot 1949.
Hij maakte etnografische of historische films in Afrika, Rwanda, tableaux d’une féodalité pastorale (1956), Fête chez les Hamba (1956, nieuwe versie: 1998), Sur les traces du Renard pâle (1984), Une République devenue folle: Rwanda 1894-1994 (1996)
en sociologische portretten van België, voortvloeisels van een zekere etno-fictie: Les gestes du repas (1958), Les Amis du Plaisir (1962), Les Amis du Plaisir trente ans après (1995). In Quand j’étais belge (1999) evoqueerde hij de chaotische geschiedenis van zijn land.
Hij maakte ook een fictie langspeelfilm: Jeudi on chantera comme dimanche (1967).
Voor de UNESCO publiceerde hij één van de eerste werken over de etnografische en sociologische film (Cinéma et sciences sociales. Panorama du film ethnografique et sociologique, Parijs, UNESCO, 1962).
Van 1956 tot 1962 was hij adjunct secretaris-generaal van het Internationaal Comite van de etnografische en sociologische film, en van 1958 tot 1965, directeur van het departement etnografie-sociologie van het Nationaal Instituut van Wetenschappelijke Cinematografie. Hij is erelid van de Koninklijke Academie voor Wetenschappen, Letteren en Schone Kunsten van België (afdeling Schone Kunsten).
Naast zijn cinematografische activiteiten, bouwde hij als etnoloog ook een wetenschappelijke carrière uit. Van 1952 tot 1955 werkte hij in Midden-Afrika als onderzoeker voor het Instituut voor Wetenschappelijk Onderzoek. Van 1955 tot 1992 doceerde hij sociale antropologie, eerst als lector daarna als buitengewoon hoogleraar en tot slot als professor aan de Vrije Universiteit van Brussel. Hij is doctor honoris causa van de Universiteit Marc Bloch van Straatsburg. Hij was tweemaal (1966-1968 en 1973-75) studiedirecteur van het Ecole Pratique des Hautes Etudes in Parijs, waar hij ook de leiding had over het practicum Systèmes de pensée en Afrique Noire,verbonden aan het NCWO.
Hij schreef vijf etnologische werken uitgegeven door Gallimard, met name: Pourquoi l’épouser? Et autres essais (1971), Le roi ivre ou l’origine de l’état (1972), Rois nés d’un coeur de vache (1982), Le sacrifice dans les religions africaines (1987), Le roi de Kongo et les monstres sacrés (2000). Van zijn hand is ook Postures et imposture (Editions Labor, Brussel 1997) een essay over het nationalisme. Actes Sud publiceerde in 1998 zijn reisherinneringen (Mémoire, mon beau navire. Les vacances d’un ethnologue). Van 1987 tot 1991 was hij voorzitter van de Wetenschappelijke Raad van het Museum van Midden-Afrika (Tervuren).
Luc de Heusch was assistent van Henri Storck (1947-48) en leerling van Marcel Griaule in de Sorbonne (1951-52). Hij is tegelijk etnoloog en cineast, maar geenszins etnoloog-cineast zoals zijn vriend Jean Rouch. Hij volgt de twee wegen die uitgetekend werden in de documentaire film door de auteur van Boerensymphonie en van de wereld van Paul Delvaux. Enerzijds observeert hij de mens in de samenleving en anderzijds de kunstenaar in zijn eenzaamheid.