Hijo del dramaturgo Eduardo Marquina y por rama materna de los Pichot en cuya familia contaba con tres tíos artistas: Ramón, pintor; Ricardo, violonchelista y alumno de Pau Casals; Luis, violinista; y María, cantante de ópera conocida como María Gay.

La familia Pitxot tenía una gran amistad con la familia Dalí de Figueras, por lo que el joven Luis conoció y entabló amistad con Salvador Dalí.

En junio de 1925 se casó con Paz Jiménez Quesada con la que tuvo tres hijos: Mercedes, Eduardo y Teresa.

En 1935, la empresa Filmófono, que gestionaba Luis Buñuel, le ofreció debutar como director en Don Quintín el amargao.

Durante la guerra civil española residió en Argentina, colaborando en dos producciones locales, como codirector en La chismosa (1938) y como guionista en Así es la vida (1939).