У дорослому футболі дебютував 1967 року виступами за команду «Сан-Бенту», в якій провів два сезони у другому дивізіоні, після чого приєднався до вищолігового «Палмейраса»,. Відіграв за команду із Сан-Паулу наступні сім років своєї ігрової кар'єри. За цей час двічі виборював титул чемпіона Бразилії та чемпіона штату Сан-Паулу.
У 1975 році він приєднався до іспанського «Атлетіко» разом зі своїм товаришем по команді Лейвіньєю. З цією командою він дебютував в іспанській Прімері 28 вересня 1975 року в грі проти «Саламанки» (4:1). З «матрасниками» Луїс виграв Кубок Іспанії у своєму першому сезоні та чемпіонат в наступному. Луїс Перейра провів загалом 143 матчі в першому дивізіоні Іспанії протягом п'яти сезонів, при цьому забив 14 голів.
Після повернення до Бразилії в 1980 році він грав за «Фламенго», а наступні 5 років він провів у «Палмейрасі», за який протягом двох періодів він провів 562 гри і забив 34 голи, завдяки чому є найкращим в історії бомбардиром команди серед центральних захисників.
В подальшому грав у складі вищолігових команд «Португеза Деспортос» та «Корінтіанс», а також ряду нижчолігових корманд. Завершив ігрову кар'єру у команді «Сан-Каетану» 1997 року у віці 47 років.
У складі збірної був учасником чемпіонату світу 1974 року у ФРН, на якому зіграв у шести матчах, пропустивши лише останню гру за третє місце зі збірною Польщі (0:1), оскільки в програному півфіналі з Нідерландами (0:2) отримав вилучення за грубий фол проти Йогана Нескенса[2]. Він став першим бразильським гравцем, який отримав червону картку у матчі чемпіонату світу[3].
Наступного року взяв участь з командою у Кубку Америки 1975 року у різних країнах, на якому зіграв у двох матчах групового етапу, а команда здобула бронзові нагороди.