Ainda durante os estudos em Portugal o seu interesse pela divulgação e vivência da música actual levou-o a criar em conjunto com Diana Ferreira e João Miguel Pais o festival internacional de música contemporânea Jornadas Nova Música - Aveiro (1995-2000).
Radicado na Alemanha desde 1999 a sua produção abrange os géneros da música de câmara e solista com ou sem electrónica bem como a música acusmática e música cénica. O seu trabalho centra-se na procura de um som baseado na re-síntese instrumental e electrónica de sons vários desde ruídos a sons do quotidiano, na consciência da escrita como ferramenta criativa, nas várias manifestações do ruído, bem como numa música que reflecta o pensamento contemprâneo, tendo como inspiração os escritos do sociólogo de Pierre Bourdieu bem como do artista plástico Mircea Cantor.
Da sua produção mais recente destaca-se "Im Rauschen Rot" para contrabaixo, quarteto de percussões e electrónica, "Eyjafjallajokull" para órgão, "Fragments of Noise" and "Blood", para violoncelo, clarinete baixo, percussão, piano e electrónica, "Anatomia de um Poema Sonoro" para narrador, soprano, saxofone, percussão, piano e electrónica, bem como "Três Quadros Sobre Pedra" para pedras de granito e electrónica.
A música de Luís Antunes Pena é tocada regularmente por toda a Europa e EUA. Trabalhou com os grupos Drumming - Grupo de Percussão, com o Quarteto Ysaye, com o Ensemble Recherche, o ensemble mosaik, o e-mex ensemble, o piano possibile e a OrchestrUtopica. É também frequentemente convidado para a apresentar o seu trabalho académico em universidades e academias como o Conservatório de Música S. Cecilia Roma ou o Mozarteum Salzburg.
Recentemente, a propósito da sua obra "Im Rauschen Rot", Luís Antunes Pena foi descrito como: "(...) um dos compositores portugueses mais talentosos da actualidade, teimosamente procurando novas formas e sons para a sua música de força granítica, profundamente ligada à investigação do poder sonoro dos materiais" (Pedro Boléo, Público 8 de Fevereiro de 2010). A sua obra "Im Rauschen, Cantabile" para contrabaixo e electrónica foi estreada na Filarmonia de Berlim por Edicson Ruiz.
Compôs recentemente "In Hyperventilation" para orquestra que fará parte de um CD com obras para orquestra sendo que está no prelo a publicação de um CD com obras compostas nos últimos dez anos numa coprodução entre a Villa Conordia Bamberg e o ZKM | Karlsruhe. Em 2012 foi seleccionado para fazer parte da série de CDs autobiográficos de compositores da actualidade, uma colecção da editora Wergo produzida pelo Concelho Alemão da Música (Deutscher Musikrat). A sua música é editada por Sumtone.
