حصل على دبلوم الدراسات العليا في العلوم الطبيعية في جامعة بواتييه عام 1953، وعلى بكالوريوس العلوم في جامعتي بواتييه وباريس عام 1955، ثم على دكتوراه الطب من جامعة بواتييه عام 1960. عمل في مختبرات مجلس البحوث الطبية في كارلتون وجلاسكو بالمملكة المتحدة، ثم في معهد الراديوم في أورساي بفرنسا. وفي عام 1972، التحق بمعهد باستور، وأصبح – عام 1980 – أستاذ علم الفيروسات ورئيس مختبر الفيروسات المُسرطِنة في ذلك المعهد.
يُعدُّ البروفيسور لوك مونتانييه في مقدَّمة العلماء المتخصصين في أمراض نقص المناعة المكتسبة. حيث تمكَّن مع فريقه البحثي – عام 1983 – من اكتشاف الفيروس المسبب لمرض نقص المناعة المكتسب (الإيدز) من النوع 1 (HIV-1) للمرة الأولى، وجاء ذلك متزامناً مع اكتشاف الفيروس بواسطة روبرت جالو وفريقه في المعهد القومي للأورام بالولايات المتحدة، وكان كل من الفريقين قد أعطى اسماً مختلفاً للفيروس ثم ثبت أنهما متطابقان، مما أَدَّى إلى نزاع استمر عدّة سنوات حول أحقية كل منهما بالأسبقية، وأَدَّى ذلك النزاع إلى تدخّل الرئيسين، الفرنسي فرانسوا ميتران و الأمريكي بيل كلينتون، عام 1987 حيث تم الاتفاق على توحيد اسم الفيروس وأن تكون الأسبقية في اكتشافه وما يترتب علي ذلك من حقوق مشاركة بين الفريقين، بيد أن المزيد من الدراسات اللاحقة أثبتت أحقيّة مونتانييه وفريقه بالأسبقية العلمية. وبعد اكتشافه لفيروس الإيدز من النوع 1 بعامين، اكتشف الفريق أيضاً فيروس الإيدز من النوع 2 (HIV-2) في غرب أفريقيا.
أجرى مونتانييه مع زملائه مئات البحوث الدقيقة حول خصائص فيروسات نقص المناعة وآلياتها وطرق تشخيصها وعلاجها. وتُعدُّ بحوثهم من أبرز الدراسات التي تأسست عليها البحوث الحالية المتعلقة بتطوير العقاقير لعلاج مرض الإيدز والوقاية منه. احتفت به مختلف الأوساط العلمية والطبية عبر العالم اعترافاً بجهوده العلمية الرائدة.
حصل مونتانييه على أكثر من 20 جائزة مرموقة، منها: جائزة لاسكر عام 1986 وجائزة جاردنر في الطب عام 1987، ووسام جوقة الشرف برتبة فارس من الجمهورية الفرنسية عام 1984. كما منحته عدّة جامعات في فرنسا وإيطاليا واليونان وبلجيكا والولايات المتحدة وكوبا والأرجنتين درجة الدكتوراة الفخرية.
كتبت هذه السيرة الذاتية في عام استلامه للجائزة.