Arquitecto egresado de la Universidad de Buenos Aires, Luis Gaeta estudió canto en el Instituto Superior de Arte del Teatro Colón y con el maestro Carlos Guichandut. Realizó cursos de posgrado con Gina Cigna y Margarita Wallmann, y viajó a Florencia para participar en el Opera Workshop de Tito Gobbi.

Fue ganador de diversos concursos, entre los que se destacan los organizados por la Fundación Teatro Colón, la Institución Internacional Wagner —cuyo jurado estuvo presidido por la soprano Birgit Nilsson— y el Doménico Zípoli. Fue distinguido en varias oportunidades por la Asociación Verdiana y la Asociación de Críticos Musicales, y obtuvo el Diploma al Mérito de la Fundación Konex.

En el Teatro Colón interpretó los roles protagónicos de su cuerda en La Fanciulla del West, Rigoletto, Werther, La Bohème, Mahagonny, El Barbero de Sevilla, Fausto, I Pagliacci, Los cuentos de Hoffmann, Madama Butterfly, L’Elisir d’Amore, Fedora, Tosca, Sueño de una noche de verano y Las bodas de Fígaro. Compartió escenario con Luciano Pavarotti, Plácido Domingo, Mirella Freni, Renée Fleming, Piero Cappuccilli, Sherrill Milnes, Ferruccio Furlanetto, Luis Lima y Marcelo Álvarez, y trabajó bajo la dirección de maestros como Zubin Mehta, Molinari-Pradelli y Renato Palumbo, entre otros.

Interpretó Rigoletto, I Pagliacci y Las bodas de Fígaro en Suiza, Austria y Finlandia, así como en el Festival de Bregenz y el Festival de Savonlinna. En España interpretó Sansón y Dalila (Gran Sacerdote), Leporello y Scarpia en el Teatro Principal de Palma de Mallorca.

Entre otras grabaciones, tiene editada en CD la única versión completa de Estancia de Alberto Ginastera, junto a la London Symphony Orchestra, para el sello BMG. Ha integrado jurados en diversos concursos internacionales. Actualmente se desempeña como maestro de canto en el Instituto Superior de Arte del Teatro Colón y fue designado miembro de la Academia Argentina de Músicos.