Inició sus trabajos creativos dentro del mundo del videoarte y el diseño. En 1969 crea Estudio Gris junto con otro socio. En sus primeras exposiciones, a principios de los 60, evidencia un interés por el arte conceptual y las emergentes tecnologías de la imagen. Fruto de ello nace su primer cortometraje: Tatuaje (1976). Los años siguientes rodará Bilbao (1977) y Caniche (1978).

Considerado un director atípico dentro del cine español, Bigas Luna viaja a Estados Unidos para rodar Reborn (Renacer) (1981). De este modo, se involucra en la industria cinematográfica norteamericana. De vuelta en Barcelona dirige Lola (1985) y Angustia (1987). Poco después se marcha Tarragona para dedicar su tiempo a la pintura.

El productor Andrés Vicente Gómez le convence para volver al cine encargándole la dirección de la película Las edades de Lulú (1990), el largometraje más erótico de su filmografía con el que consigue llegar a un amplio abanico de público. Aun así, sigue dedicándose a la pintura y la fotografía, dos aficiones de las que hará innumerables exposiciones.

En 1992 vuelve al cine iniciando la “Trilogía Ibérica” con Jamón jamón, película ganadora del León Plata en el Festival de Venecia; Huevos de oro (1993), Premio del Jurado del Festival Internacional de San Sebastián; y La teta y la luna (1994), galardonada en el Festival de Venecia. El reconocimiento del público y la crítica europeos le anima a rodar nuevos largometrajes fuera de España: Bámbola (1996), en Italia y La camarera del Titanic, en Francia, cuentan con repartos de actores internacionales.

Su evolución hacia un guión clásico se confirma en sus últimos largometrajes: Volavérunt (1999) y Son de mar (2000). Con el cortometraje Collar de moscas (2001) recupera su interés por la experimentación de vanguardia y los pequeños formatos audiovisuales, al tiempo que descubre una vocación didáctica de investigación en cine digital a través del proyecto Taller Bigas Luna en 1999.

La experiencia del taller le adentra en el mundo de las nuevas tecnologías y decide en 2002 poner en marcha Platform Bl., dedicada a la creación y realización de películas de nuevo formato y al desarrollo de proyectos multimedia.

En 2003 es invitado por la Fundación Ciudad de las Artes Escénicas de Valencia a clausurar la II Bienal de Valencia con la puesta en escena de Las comedias bárbaras, montaje escénico–teatral en el que el autor catalán aporta una mirada a la obra de Valle Inclán (1866–1936) y expone sus nuevas propuestas en el campo de las artes plásticas, el cine y otros nuevos formatos audiovisuales.

En 2004 inauguró la exposición Orígenes en la Galería Senda de Barcelona, una muestra formada por once pinturas de gran formato en imagen digital y doce videocreaciones. Actualmente, sigue desarrollando su obra pictórica y sus montajes videográficos paralelamente a su carrera cinematográfica.

En 2005 presentó la videoinstalación Gaudir Nouvelle y la exposición Microcosmos en la Galería Bitforms de Nueva York y en 2006 estrenó la película Yo soy la Juani, protagonizada por la actriz revelación de ese año, Verónica Echegui, y por Dani Martín, vocalista de El Canto del Loco. Además, ha finalizado el guión de su secuela, Juani en Hollywood, aunque todavía no se ha rodado. Ese año también realizó un nuevo montaje de videocreación titulado La Vía Láctea (2006), que ha sido presentado en el Festival de Cine de Málaga.

En 2009 Bigas Luna recibió el Premio Hércules en reconocimiento a su trayectoria cinematográfica en el festival de cine Tánger Crea. También ha colaborado en 2010, junto a Isabel Coixet y Basilio Martín Patino, en el pabellón de España de la Exposición Universal de Shanghái con la realización de una pieza visual sobre las excavaciones de Atapuerca (Burgos).

Su siguiente largometraje es Di Di Hollywood (2010), un drama protagonizado por Elsa Pataky que da vida a una joven actriz (Diana Díaz) que aspira a triunfar en la meca del cine. Con un presupuesto de seis millones de euros ha sido rodado en diferentes localidades de Valencia y Alicante.