Luis Tosar ha sido galardonado en dos ocasiones con un Goya por sus interpretaciones en Los lunes al sol, de Fernando León de Aranoa y Te doy mis ojos, de Icíar Bollaín. Anteriormente ya había sido nominado a un Goya por Flores de otro mundo, también de Icíar Bollaín.
Otras películas suyas son El último peldaño, de José Manuel Quiroga, de la que es coproductor; Inconscientes, de Joaquín Oristrell; O Apóstolo, de Enrique Otero; Corrupción en Miami, de Michael Mann; Visionarios y La vida que te espera, ambas de Manuel Gutiérrez Aragón, por la última fue nominado a un Premio del Cine Europeo; Cargo, de Clive Gordon; Sin noticias de Dios, de Agustín Díaz Yanes; La comunidad, de Álex de la Iglesia; Celos, de Vicente Aranda; El lápiz del carpintero de Antón Reixa, además de los telefilms "Mareas vivas" y "Xabaxira del Xabarín Club".
Escribió, produjo y protagonizó el corto "As xoias de señora Bianconero".
En los escenarios le hemos visto en "Hamlet", dirigida por Lino Braxe; "El zoo de cristal", de Tennessee Willians, dirigida por Agustín Alezzo, y "La cena de los idiotas", de Francis Veber, dirigida por Paco Mir.