Très vite repéré, il va alors jouer avec ce que le jazz compte comme interprètes incontournables : Wynton Marsalis, Steve Gadd, Lokua Kanza, Michel Legrand, Elvin Jones, Dee Dee Bridgewater, Manu Katché, Stéphane Belmondo, Michel Portal, Bernard Lubat, Steve Lukather, Larry Coryell, Al Di Meola, Didier Lockwood, John Mc Laughing, Billy Cobham, Jacky Terrasson, Marcus Miller, Richard Bona et bien d’autres. De tournées en sorties d’albums la carrière de Sylvain Luc s’enrichit au fils des années. Dans les années 2000, il crée le «Trio Sud» avec André Ceccarelli et Jean-Marc Jafet. Premier album en 2000, deuxième en 2002 («Sylvain Luc Trio Sud»), Victoire de la musique en 2003, troisième opus «Young and fine» en 2008 : rien ne l’arrête. Il reçoit le Django d’Or en 2008.
Les dernières créations de Sylvain Luc continuent à embrasser de vastes univers musicaux. De l’Iran avec les magistraux frères Chemirani aux percussions, à l’Espagne où il improvise, avec la guitariste classique Marylise Florid, autour des répertoires de Barrios-Mangoré ou Tarrega mais aussi au fil de leurs créations personnelles. Musicien fidèle, Sylvain Luc reprend en 2019, également, le chemin de la tournée avec Stéphane Belmondo, à l’occasion des 20 ans de la sortie de leur disque maintes fois primé ‘Ameskeri’.
En constante recherche de nouvelles sonorités, Sylvain Luc poursuit son exploration en studio, dans un album solo intitulé « French Touch », réalisé en collaboration avec le producteur français Renaud.