Parmi les amateurs, Luis Fernández Oliveira se distingue notamment dans les courses par étapes en remportant le Tour de Galice et le Tour du Goierri en 2004 ainsi que le Tour de La Corogne en 2005. En 2004, il écope d'une amende de 601 euros après un contrôle antidopage positif[1].
Il commence sa carrière professionnelle en 2006 au sein de l'équipe Phonak, avec qui il participe au Tour d'Espagne, son premier et unique grand tour. En raison de la disparition de Phonak, il signe en deuxième division dans la formation Karpin Galicia en 2007[2]. Cependant, après une seule saison, il change de nouveau de maillot en rejoignant l'équipe continentale portugaise Barbot-Siper[3], où il termine sa carrière en 2009.
