Luc Anthonis begon zijn muzikale carrière aan de muziekacademie van zijn geboorteplaats Ekeren (momenteel Antwerpen). Een bijzondere fascinatie voor koormuziek ontwikkelde hij tijdens het zingen in het jeugdkoor Carmina onder leiding van Jozef Cleymans.
Luc Anthonis studeerde aan het Koninklijk Vlaams Muziekconservatorium te Antwerpen, en behaalde diploma’s in koordirectie, dwarsfluit, kamermuziek en harmonie. Hij verfijnde zich in koordirectie met Eric Ericson, Peter Erdei, Jan Eelkema, Hans Van den Hombergh, Michael Scheck, Simon Halsey, Josef Prats en anderen.
In 1980 nam Luc de leiding over van de jeugdkoor Cantilene van oprichter Joseph Cleymans. In 1989 richtte hij het vocaal ensemble “Cantando” op waarmee hij prijzen wint op (inter)nationale wedstrijden. Met dit ensemble creëert hij werken van Vic Nees, Erika Budai, Rudi Tas, Frank Agsteribbe, Jan Van der Roost en anderen.
Hij dirigeert regelmatig het Vlaams Radio Koor met verschillende creaties van onder meer Lucien Posman, Roland Coryn, Vic Nees. Hij werkt met het Vlaams Radio Koor aan composities zoals Cendrées (Xenakis), La Transfiguration du Jésus Christ (Messiaen), St. Johns Passion (MacMillan), Requiem (Verdi), Grosse Messe in c (Mozart) en anderen.
Sinds september 2007 is hij professor koordirectie en coördinator voor verschillende vakgroepen aan het conservatorium van Antwerpen.
Sinds 1982 geef hij les aan de Ekerse muziekacademie en dirigeert daar het “Symfonisch Ensemble Ekeren” (door hem opgericht in 1988).
Luc Anthonis wordt regelmatig gevraagd als jurylid op nationale en internationale koorwedstrijden. Hij is vertegenwoordiger voor België in de World Choir Council.