Nascido em Boa Vista, capital de Roraima, Luiz Altamir despontou cedo para a natação sendo um dos grandes destaques da região norte do país. Mudou-se para o Rio de Janeiro para se desenvolver e aperfeiçoar-se no Clube de Regatas do Flamengo. Após alguns anos tornou-se uma das principais revelações e passou a fazer parte das seleções de base do Brasil.
Em 2013 e 2014 participou dos principais eventos internacionais de natação júnior. Primeiro esteve na equipe que nadou o Campeonato Mundial Júnior de Dubai em 2013 chegando a três finais, mas sem conseguir subir ao pódio. No ano seguinte disputou os Jogos Olímpicos da Juventude em Nanquim e conquistou uma medalha de prata no revezamento 4x100m livre misto, além de ser finalista em três provas individuais.
Em 2015 chegou a seleção principal e fez parte da delegação que disputou os Jogos Pan-Americanos de Toronto. Lá foi medalhista de ouro com o revezamento 4x200m livre ajudando o time a bater o recorde de campeonato. Semanas depois nadou em Kazan seu primeiro Campeonato Mundial de Esportes Aquáticos, novamente integrando o 4x200m livre que desta vez não conseguiu passar das eliminatórias. No fim do conseguiu atingir o índice olímpico para os Jogos do Rio-2016.
Tornou-se dessa forma o primeiro nadador de Roraima a chegar as Olimpíadas. No Rio-2016 Altamir nadou duas provas, os 400m livre e o revezamento 4x200m livre. Porém, não foi bem e parou em ambas as provas nas eliminatórias. No ano seguinte resolveu mudar de ares e se transferiu para o Esporte Clube Pinheiros, indo nadar ao lado da namorada Giovanna Diamante.
Após não conseguiu índice para o Mundial de Budapeste-2017, retornou a seleção brasileira para nadar o Campeonato Mundial de curta de Hangzhou. E foi lá que conseguiu o maior resultado da sua carreira até o momento: o título com o revezamento 4x200m livre com novo recorde mundial de 6min46s81. Foi uma final épica com o Brasil crescendo ao longo da prova e deixando para trás os favoritos americanos.
Em 2019 esteve nos dois principais eventos da temporada. No Mundial de Gwangju ajudou o revezamento 4x200m livre a conquistar a vaga olímpica nos Jogos de Tóquio com o sétimo tempo na final e novo recorde sul-americano de 7min07s12. Já nos Jogos Pan-Americanos de Lima conquistou três medalhas sendo um ouro com o 4x200m livre, uma prata com o 4x100m medley e um bronze nos 400m livre.
