Filho de um ferroviário, Julio Le Parc entrou na Escola de Belas Artes de Buenos Aires aos quinze anos, abandonando-a em 1947 e retornando em 1955, diplomando-se na Escola Superior. Com uma vida agitada e errante, foi aprendiz de cortume, metalúrgico, porteiro de teatro e ator. Desde cedo se interessou pelo movimento Arte Concreta-Invenção e pelo espacialismo de Lucio Fontana. Marxista, participou também do movimento estudantil, onde conheceu sua esposa Martha, também artista, chegando a presidir o Centro de Estudantes de Artes Plásticas. Em 1957, participou da IV Bienal de São Paulo.
Em 1958, recebeu uma bolsa de estudos do governo francês e se estabeleceu em Paris, onde trabalhou por algum tempo com Vasarely. Ali se relacionava com artistas argentinos e europeus que, em 1960, fundaram com ele o Groupe de Recherche d’Art Visuel (GRAV), movimento vinculado à arte engajada e coletiva, que questionava temas como autoria e criatividade. Em 1963, o grupo realizou diversas manifestacões com o título L’lnstabilité.
Próximo também do grupo Nueva Tendencia, Le Parc elaborou uma arte experimental baseada no uso de dispositivos luminosos nos quais o espectador tem participação ativa (como na obra Formas en contorsión, de 1966). Em 1963, foi premiado na Bienal de Paris e um ano depois ganhou o Prêmio Internacional Di Tella, em Buenos Aires. Em 1966, conquistou o Grande Prêmio de Pintura na Bienal de Veneza e expôs na Howard Wise Gallery, de Nova York, e na Galerie Denise René, em Paris. No ano seguinte, participou da IX Bienal de São Paulo, da exposição Luz e Movimento, no Museu de Arte Moderna de Paris, e recebeu a Ordem de Cavaleiro das Artes da França.
Antiperonista na Argentina, após participar dos protestos estudantis parisienses de maio de 1968, foi expulso da França, o que causou um movimento de intelectuais e artistas que exigiram sua volta. No ano seguinte, participou do boicote à X Bienal de São Paulo, em protesto contra a ditadura militar brasileira. Ainda em 1969 retomou a pintura sobre tela, trabalhando com uma gama estrita de catorze cores. Em 1972, aconteceu a primeira retrospectiva de sua obra, em Dusseldorf, na Alemanha.
A partir de 1974, o artista elaborou uma série de trabalhos pictóricos sobre superfícies que, incluindo diferentes temas de investigação, receberam a denominação geral de Modulações. Em 1978, a BBC de Londres produziu um documentário sobre sua vida e obra. Em 1987, recebeu o I Prêmio da Bienal de Cuenca (Equador) e um ano depois iniciou suas pesquisas sobre a temática que chamou de Alquimia.
Entre 1993 a 2004, o artista expôs no Museo de Arte Contemporâneo Latinoamericano, em La Plata, Argentina, no Centre Pompidou, em Paris, França, e no Museum of Modern Art (MoMA), de Nova Iorque, nos Estados Unidos. Em 1999, a II Bienal de Artes Visuais do Mercosul (Porto Alegre, Brasil) organizou uma grande retrospectiva de sua obra, dos anos 1950 até os anos 1990. Em 2001 fez uma grande mostra na Pinacoteca do Estado, em São Paulo. Entre 2006 e 2012, sua exposição Le Parc Lumière percorreu diversos países da América Latina. Em 2012 participou da 11ª edição da Nuit Blanche, em Paris, com uma intervenção de luzes no Obelisco da Praça da Concórdia. Alguns de seus trabalhos foram exibidos na mostra Dínamo – Um Século de Luz e Movimento na Arte 1913-2013, no Grand Palais, na capital francesa. Em 2014, a Casa Daros, no Rio de Janeiro, promoveu a exposição Le Parc Lumière – Obras Cinéticas de Julio Le Parc.