Luce stammte aus einfachen Verhältnissen und wuchs im Pariser Arbeiterviertel Montparnasse auf. Er begann eine Ausbildung zum Zeichner und erlernte druckgraphische Verfahren. 1876 erschienen erste Zeitschriften-Illustrationen. Gleichzeitig setzte Luce seine künstlerische Ausbildung fort; er besuchte die freie Académie Suisse und studierte in privaten Ateliers Malerei. Um 1885 beschäftigte er sich intensiv mit den Farbtheorien von Georges Seurat.

1887 zeigte Luce seine Gemälde erstmals auf dem Salon des Indépendants in Paris. Dort machte er die Bekanntschaft von Camille Pissarro und Paul Signac, der eines seiner divisionistischen Werke erwarb. 1892 reiste er mit Pissarro zu dessen Sohn Lucien nach London, wo er sich mit den Werken des englischen Landschaftsmalers William Turner auseinandersetzte. Im gleichen Jahr besuchte er mit Signac das südfranzösische Saint-Tropez. Es folgten Reisen an die bretonische Küste.

Luce, der anarchistische Ideen vertrat, wandte sich in seinem Schaffen auch sozialkritischen Aspekten des städtischen Lebens und der Industrialisierung zu. Um 1900 entstand eine Serie von unterschiedlichen Ansichten der Seine am Quai Saint-Michel unweit der Kathedrale Notre-Dame de Paris. Neben Landschaften und Stadtansichten malte Luce häusliche Szenen und Portraits, darunter auch solche seiner Künstlerkollegen Signac und Henri-Edmond Cross. In seinem Spätwerk dominierte ein gelösterer, spät-impressionistischer Pinselstrich.