Ya de pequeño formó parte del Coro de Niños de San Juan e inició su aprendizaje musical. A los 10 años se trasladó junto a su familia a Orlando (Florida) y allí integró el grupo vocal de su colegio que cantaba en fiestas y festivales. Después culminó su formación profesional en la Escuela de Música de "Florida State University". A los 20 años es contratado por el sello Universal y publica su primer disco, "Comenzaré" (1998), que se sitúa en el top de Puerto Rico, además de triunfar en las listas estadounidenses. Con "Eterno" (2000), recibió su primer Disco de Oro (100 mil copias) en menos de un mes. El single "Imagíname sin ti" logró el primer puesto en Hot Latin Tracks de Billboard. Fonsi debutó en este disco como compositor con "Mi Sueño". Ese año cantó ante el Papa Juan Pablo II, como parte de las celebraciones del Jubileo 2000. En 2001 co-escribió y grabó "El último adiós", junto a de figuras de la música latina en homenaje a las víctimas del 11-S. En su siguiente disco, "Amor secreto" (2002), incorporó nuevos ritmos como R&B y obtuvo igualmente buenos resultados. En España salió una reedición con el añadido de un dueto con David Bustamante de "Perdóname". Ese año lanzó también "Fight the feeling", un disco en inglés que le abrió nuevos mercados y la oportunidad de ser telonero de la gira de Britney Spears por Estados Unidos. En "Abrazar la vida" (2003) participa por primera vez en la producción junto a Kike Santander, Rudy Pérez y Ángel Peña. Su repertorio incluye "La fuerza de mi corazón", tema central de la película de dibujos animados "El Cid, la leyenda". Tras una difícil etapa en la que a su novia, la actriz Adamari López, le detectan un cáncer de pecho, Luis Fonsi regresa con "Paso a paso" (2005). Además de debutar como productor, tarea que comparte con Sebastián Krys, ocho de los once temas son de su autoría. La que da título al álbum, "Paso a paso", está dedicada a Adamari. A las seis semanas, superó las 120 mil copias en Estados Unidos. Entre otras cosas, en 2006 realizó una gira por España, se casó con su novia en una ceremonia privada y en el mes de noviembre lanzó el recopilatorio "Éxitos 98:06" con las canciones más conocidas de sus cinco discos de estudio. "Palabras del silencio" se lanzó el día 26 de Agosto de 2008 a nivel internacional y llegó al nº 1 en varios países como Estados Unidos. En España entró directamente en el nº 3. En este disco, Fonsi se adentra más en las tareas de productor y compositor, y cuenta con la colaboración de Laura Pausini (en "Todo vuelve a empezar") y David Bisbal, Aleks Syntec y Noel Schajris (en "Aquí estoy yo"). El primer single es "No me doy por vencido", que llegó a la posición nº 1 de la radio en Estados Unidos durante 21 semanas. El álbum logró Platino y Oro en Estados Unidos, España y varios países Latinoamericanos. El artista puertorriqueño presentó el álbum con una gira que se prolongó dos años. En solo diez años, Luis Fonsi suma múltiples Disco de Oro y Platino en Puerto Rico, Estados Unidos, Venezuela, Chile o España, y números uno en Billboard gracias a temas como "Nada es para siempre", "Imagíname sin ti", "Abrazar la vida" y "Tu amor". Christina Aguilera, Laura Pausini, Wisin y Yandel, José Feliciano y Olga Tañón le han invitado para hacer duetos y, como compositor, ha contado con la confianza de importantes figuras como Victor Manuelle, Ednita Nazario y Olga Tañón. Además, se ha hecho merecedor de importantes reconocimientos, tales como "Artista Pop Masculino" en Premios Lo Nuestro (en dos ocasiones consecutivas), o el máximo galardón de la Gaviota de Oro en Viña del Mar. En noviembre de 2009, Luis Fonsi y Adamari López anuncian su separación mediante un comunicado. Algunos meses después, durante el verano de 2010, empieza a componer las canciones de su nuevo álbum, que ve la luz en junio de 2011 bajo el título de "Tierra firme". Repleto de historias personales, Fonsi describe este disco como "un trabajo honesto" en el que abre el corazón al público como en ningún otro. Alcanza el nº 1 en las listas de ventas de España, EEUU, Puerto Rico y Venezuela en la semana de lanzamiento. El primer single es "Gritar", un tema de "lucha contra la adversidad" que igualmente llega a lo más alto de las listas. Le sigue "Respira". En Abril de 2012, Fonsi registró en un estudio de Miami una nueva versión de "Nunca digas siempre", a dúo con Merche. El tema es anticipo de su "Tierra Firme Tour" que pasa por España en el mes de julio después de pasar por México, Latinoamérica y Estados Unidos.