Nació en el DF en 1958. Es licenciado en Economía por el ITAM y doctor por el Instituto de Massachusetts (MIT), instituciones en donde ha impartido la docencia.
Militante del PRI desde 1980.
Fue asesor del INEGI en 1984.
En 1987 fue Director del Sector Externo y Economía Internacional.
De 1989 a 1990 fue Director General de Planeación Hacendaria de la Secretaría de Hacienda.
De 1990 a 1994 fue subsecretario de la Secretaría de Agricultura y Recursos Hidraúlicos (SARH).
En 1994 fue coordinador de asesores del candidato a la presidencia Ernesto Zedillo.
De 1994 a 1997 fue jefe de la Oficina de la Presidencia.
De 1997 a 2000 fue titular de la Secretaría de Energía.
De 2001 a 2003, Luis Téllez se desempeñó como Vicepresidente Ejecutivo de Desc S.A. de C.V., una de las empresas industriales más importantes del país.
Hasta el 30 de noviembre de 2006 fungió como co-director del Grupo Carlyle en México, una de las firmas de inversión de capital privado más importantes del mundo. Esta posición la ocupó desde enero de 2004.
A partir de diciembre de 2006 es el titular de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes.
Luis Téllez ha sido coautor de varias publicaciones, entre ellas El combate a la inflación.