Infolge des Hamburger Stadtbrands 1842 kehrte der gerade 26-jährige Luis in seine Heimatstadt zurück, wo sich für Architekten ein weites Betätigungsfeld eröffnete. Nachdem er kurzfristig wieder in der Hamburger Baudeputation tätig war, machte er sich noch im November des Jahres selbständig. In den folgenden Jahrzehnten gehörte Luis zu den wichtigsten Hamburger Privatarchitekten und plante sowohl in der Innenstadt als auch in Wandsbek zahlreiche Bauten, vornehmlich Wohnhäuser. Mit seiner spätklassizistischen, vom Rundbogenstil beeinflussten Architektur prägte er das Hamburger Stadtbild der Mitte des 19. Jahrhunderts. Georg Luis war Mitglied im Hamburger Künstlerverein von 1832.