Брати Люм'єр народилися у Безансоні у родині художника, який згодом перекваліфікувався на фотографа. Він переїхав до Ліону, де його сини навчалися у місцевому технічному училищі. Пізніше Огюст закінчив освіту в Бернському університеті у Швейцарії, а Луї - у Вищій технічній школі в Парижі. Спочатку Луї працював над проблемою комерційного використання фотопластинок. У вісімнадцять років він вже настільки освоїв технологію виготовлення фотографічних платівок, що вони разом із батьком вирішили відкрити фабрику з їхнього виробництва. Так поступово почав складатися сімейний капітал Люм'єрів.1872 року Луї винайшов суху фотопластинку. Її виробництво перетворило їхнє підприємство на процвітаючий родинний бізнес. До 1894 сімейне підприємство Люм'єров випускало близько 15 мільйонів платівок щорічно. Доля наступного винаходу Люм'єрів також була незвичайною: йому судилося змінити уявлення людства про час і простір. Новий апарат для відтворення дійсності створювався поступово. Якось Антоній Люм'єр, батько сімейства, побував у Парижі на показі кінетоскопа, винайденого Томасом Едісоном. Повернувшись, він розповів своїм синам про новинку, і Луї почав працювати над приладом, який міг би проектувати на екран картини, що рухаються.

У 1895 році він разом із братом збудував перший варіант кінопроекційної установки. Незабаром була готова і знімальна камера. Того ж року брати отримали на неї патент. Але все ж таки тоді вони більшого значення надавали розробці методики кольорової фотографії.

28 грудня 1895 року вважається днем народження світового кінематографа, оскільки саме цього дня брати Люм'єри організували перший в історії платний показ фільму. Він проходив у «Гранд-кафе» на бульварі Капуцинів у Парижі. Тоді тридцять три глядачі зібралися подивитися «рухливі фотографії» або живі картинки. Було показано два фільми — «Прибуття поїзда» та «Вихід робітників із фабрики Люм'єрів». Апарат Люм'єрів складався з камери, яка використовувалася як для фотографування, так і для демонстрації плівки зі швидкістю 16 кадрів на секунду. Вона важила всього 12 фунтів, виявившись набагато легшою за свій аналог — кінетоскоп. Головною заслугою Люм'єрів була розробка механізму грейфера, який забезпечував покрокове переміщення плівки. Сам принцип вони запозичили зі швейної машинки, де тканина також переміщалася після кожного стібка. Крім того, вони оснастили свій апарат обтюратором - заслінкою, що перекриває світловий потік під час переміщення плівки. Саме завдяки обтюратору глядач не відчуває руху плівки. Крім винаходу апаратури Люм'єрам довелося займатися випуском своїх перших фільмів. Тому їх у буквальному значенні можна назвати основоположниками кінематографу. Тільки в 1896 році вони випустили 40 картин, в яких було відбито повсякденне французьке життя - гра в карти, робота коваля, годування дитини, рух на вулицях міста, заняття солдатів на плацу. Серед перших картин було багато комічних короткометражок. Час демонстрації фільмів був невеликим — лише одна-дві хвилини.Спочатку глядачі злякано схоплювалися з місць, коли на них з екрану рухався поїзд. І дійсно, рухомі картинки, які зображали те ж саме, що відбувалося в реальному житті, здавались надто незвичайними.

Знімаючи свої перші фільми, Люм'єри вже почали використовувати великі та середні плани. Вони випускали не лише видові фільми та ігрові картинки з простим сюжетом, а й навіть картини на літературні сюжети — Фауст і Мефістофель, Синя Борода. Незабаром брати Люм'єри відзняли першу кінохроніку, де зняли роботу конференції Товариства фотографів, що відбулася у Франції. Вони також показали перший у світі документальний фільм, відзнявши у чотирьох роликах роботу ліонської пожежної команди. З кожним роком інтерес до кіно дедалі зростав, і Люм'єри повністю зосередилися на цій діяльності. Тоді ж вони збудували в місті Ліоні перший у світі кінотеатр, де показували свої фільми. Усього Луї поставив 60 фільмів і став продюсером приблизно 2000 картин. Звичайно, така складна робота була б неможливою без чітко продуманої технічної сторони справи. Вже в 1896 році Люм'єри відправили в подорож по всьому світу команду заповзятливих репортерів-розповсюджувачів. Вони мали знімати сюжети про всі значні події та одночасно пропагувати новий вид техніки, показуючи кінофільми. Але дуже скоро в кіно почалася конкуренція, оскільки багато підприємців зрозуміли, наскільки прибутковою є ця справа. Люм'єри не витримали цієї конкуренції і в 1898 році припинили масовий випуск фільмів Їхньою останньою картиною стали «Пристрасті за Ісусом». Ще якийсь час вони продовжували займатися промисловим виробництвом кіноапаратів, кіно- та фотоплівки, але через кілька років продали свої патенти Починаючи з 1900 року, брати Люм'єри знову почали займатися кольоровою фотографією. 1903 року вони запатентували платівку для кольорового фотопроцесора під назвою автохром. До цього кольорове зображення створювалося за допомогою зйомки на трьох платівках із різними світлофільтрами. Луї Люм'єр почав знімати на одній, але кольорова платівка випереджала свій час, та й процес був ще надто складним і дорогим. Кольорова фотографія, як і кольорове кіно, набуде поширення лише в тридцяті роки. Надалі шляхи братів розійшлися. Луї продовжував займатися кінематографом і в 1946 передав Французькій синематеці близько двох тисяч картин знятих ним разом з братом. Огюст зайнявся медициною і почав досліджувати ракові клітини, функції вітамінів і вакцин. Діяльність братів знайшла визнання у всьому світі і насамперед у себе на батьківщині. Вони стали членами Паризької Академії наук. У Франції існує спеціальна премія імені братів Люм'єр, яка щороку присуджується за найкращий документальний фільм У рідному місті братів, у будинку, де вони жили, розташувався Інститут та музей Люм'єрів.