Dopo che suo padre Antoine, un noto ritrattista diventato fotografo, aprì una piccola impresa di lastre fotografiche a Lione, Louis Lumière iniziò a sperimentare con le attrezzature che suo padre produceva. Nel 1881, il diciassettenne Louis inventò un nuovo processo di sviluppo della pellicola a “lastra asciutta”, che incrementò gli affari del padre abbastanza da alimentare l’apertura di una nuova fabbrica nella periferia di Lione. Nel 1894, i Lumière producono circa 15 milioni di lastre all’anno.
Quell’anno, Antoine Lumière assistette a una mostra del Kinetoscopio di Edison a Parigi. Al suo ritorno a Lione, mostra ai suoi figli un pezzo di pellicola che ha ricevuto da uno dei concessionari di Edison e dice loro che dovrebbero cercare di sviluppare un’alternativa più economica al dispositivo di visione a spioncino e alla sua controparte ingombrante, il Kinetografo. Mentre il Kinetoscopio poteva mostrare un film solo ad un singolo spettatore, Antoine sollecitò Auguste e Louis a lavorare su un modo per proiettare la pellicola su uno schermo, dove molte persone avrebbero potuto vederla allo stesso tempo.
Auguste iniziò i primi esperimenti nell’inverno del 1894, e all’inizio dell’anno successivo i fratelli avevano realizzato il loro dispositivo, che chiamarono Cinématographe. Molto più piccolo e leggero del Kinetograph, pesava circa cinque chilogrammi e funzionava con l’uso di una manovella azionata a mano. Il Cinématographe fotografava e proiettava film alla velocità di 16 fotogrammi al secondo, molto più lento del dispositivo di Edison (48 fotogrammi al secondo), il che significava che era meno rumoroso da usare e utilizzava meno pellicola.
L’innovazione chiave nel cuore del Cinématographe era il meccanismo attraverso il quale la pellicola veniva trasportata nella macchina da presa. Due perni, o artigli, erano inseriti nei fori delle ruote dentate, punzonati nella striscia di celluloide della pellicola; i perni facevano avanzare la pellicola e poi si ritraevano, lasciandola ferma durante l’esposizione. Louis Lumière progettò questo processo di movimento intermittente basato sul modo in cui funzionava una macchina da cucire, una tattica che Edison aveva preso in considerazione ma che aveva rifiutato a favore del movimento continuo.
Un dispositivo tre in uno che poteva registrare, sviluppare e proiettare immagini in movimento, il Cinématographe sarebbe passato alla storia come la prima cinepresa valida. Utilizzandola, i fratelli Lumière girarono delle riprese degli operai della loro fabbrica che uscivano a fine giornata. Mostrarono il film che ne risultò, “La Sortie des ouvriers de l’usine Lumière” (“Gli operai che lasciano la fabbrica Lumière”) in occasione di una riunione industriale a Parigi nel marzo 1895; è considerato il primo film in assoluto.
Dopo una serie di altre proiezioni private, i fratelli Lumière presentarono il Cinématographe nella loro prima proiezione pubblica il 28 dicembre 1895, al Grand Cafe di Boulevard de Capuchines a Parigi. All’inizio del 1896, apriranno dei cinema Cinématographe a Londra, Bruxelles, in Belgio e a New York. Dopo aver realizzato più di 40 film quell’anno, per lo più scene di vita quotidiana francese, ma anche il primo cinegiornale (riprese del convegno della Società Fotografica Francese) e i primi documentari (sui Vigili del Fuoco di Lione), iniziarono a mandare altri cameraman-proiezionisti in giro per il mondo per registrare scene di vita e mostrare la loro invenzione.
Nel 1905, i Lumière si erano ritirati dall’attività cinematografica in favore dello sviluppo del primo processo fotografico pratico a colori, noto come Lumière Autochrome. Nel frattempo, la loro pionieristica macchina da presa, il Cinématographe, aveva prestato il suo nome a una nuova ed eccitante forma d’arte (e di intrattenimento): il cinema.