Fils d’un instituteur, Luis Pérez Infante fait des études de commerce à Cadix, mais ne pratique jamais ce métier. En 1931, il s’installe à Séville pour suivre des études de Philosophie et de Lettres, sous la tutelle du poète Jorge Guillén, et cofonde la revue littéraire Nueva Poesía.

En juillet 1936, il se trouve à Madrid pour passer un concours universitaire lorsque le coup d'État éclate. Poète engagé, membre du Parti Communiste, il rejoint l'Alliance des Intellectuels pour la défense de la culture et il est membre du comité de rédaction de l'hebdomadaire El Mono Azul, dans lequel il publie ses poèmes, dont La Mort de Durruti traduit dans de nombreuses langues. Il s'associe avec Miguel Prieto pour créer le théâtre de marionnettes La Tarumba, qui joue pour les soldats et dans les hôpitaux.

En 1939, il traverse la frontière française et est interné au camp de Saint-Cyprien où il contracte la tuberculose. Il réussit à partir au Chili, grâce à Pablo Neruda. Là, il s’engage dans le Mouvement Chilien d'Aide au Peuple Espagnol et devient secrétaire de rédaction pour La Verdad de España.

En 1946, il déménage en Uruguay pour diriger España Democrática. Il épouse Luisa Cataldo et a une fille, Tania. Luis Pérez Infante meurt le 29 avril 1968 à Montevideo, sans avoir vu le retour de la démocratie en Espagne. Son parcours témoigne de son dévouement à la cause républicaine et littéraire.