Llegó a ser designado como ministro de dos gobiernos y electo como diputado.

En 1874, año en que se casó con Martina Barros Borgoño, se desempeñó como profesor de Anatomía Humana y también fue nombrado profesor de Astronomía y fiscal del protomedicato.

Desarrolló su profesión de médico en Santiago hasta su jubilación en 1906 y en 1918 su actividad académica se extendió también a la Academia Chilena de la Lengua, ocupando el sillón N.° 17 hasta su muerte.

Además, como diputado, participó en la contienda política contra el gobierno del presidente José Manuel Balmaceda y Fernández (1886-1891).

Con ello se inició la lucha armada de la llamada «Revolución del 91».

Orrego Luco se destacó, además, por sus profusas publicaciones, cuyas temáticas abarcaban desde el ámbito científico al literario, pasando por el periodismo político.

Entre sus libros, se pueden mencionar El movimiento intelectual en Chile, publicado en la Imprenta Nacional en 1890 y que debido a la Revolución dejó sin terminar, y un opúsculo titulado "La cuestión social en Chile".