Nach dem Tod des Vaters folgte er diesem 1864 auf den Posten des JHH-Generaldirektors, wurde 1873 erster Vorstandsvorsitzender der neu gegründeten Aktiengesellschaft Gutehoffnungshütte und leitete das Unternehmen danach weitere 30 Jahre lang.[1] Unter seiner Leitung entwickelte sich die GHH zum Großunternehmen: Der Umsatz stieg zwischen 1873 und 1905 von 20,6 auf 57,1 Mill. Mark, die Zahl der Beschäftigten von 8.500 auf 19.300. Die Roheisenerzeugung, die 1858 18.000 Tonnen betragen hatte, erreichte 1905 432.000 Tonnen.[1]
1862 heiratete Carl Lueg Mathilde (1842–1929), Tochter des Verlegers Peter August Bagel (1809–1881) aus der Unternehmerfamilie Bagel.
Wie schon sein Vater setzte sich Carl Lueg in besonderem Maße für die betriebliche Sozialpolitik ein, u. a. durch die Gründung von Pensions- und Unterstützungskassen für die Arbeiter und Angestellten der GHH, aber auch durch den Bau von Werkswohnungen, darunter die Siedlungen Eisenheim II und Stemmersberg.[1]
Ein Jahr vor seinem Tod wurde er vom König von Preußen zum Mitglied des Preußischen Herrenhauses ernannt. Carl Luegs Bruder war der Düsseldorfer Industrielle und Stadtverordnete Heinrich Lueg, der ihm in dieser Position nachfolgte.
↑Auszug aus dem Protokoll der constituirenden Versammlung des Niederrheinischen Bezirksvereins deutscher Ingenieure. In: Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure. Band1, Nr.1, Januar 1857, S.9.
Generaldirektoren und Vorstandsvorsitzende der Gutehoffnungshütte