Після демобілізації з армії Буссенар повернувся до Парижа і, залишивши назавжди медицину, цілковито поринув у літературну діяльність. Він став постійним співробітником «Журналу подорожей» («Journal du Voyages»). Буссенару так сподобалася робота в цьому часописі, що він не залишав її до самої смерті, хоча й одержував інші дуже вигідні пропозиції.

У 1877 році вийшов з друку перший роман Буссенара – «Десять мільйонів червоного опосума», який відразу приніс йому великий успіх серед читачів.

Дія роману розпочинається в малодосліджених місцевостях Австралії. Головний герой твору – натураліст-аматор – приєднується до експедиції, яка вирушила в пошуках скарбів, схованих колись братом голови експедиції. Йому і всім іншим доводиться «пройти безліч пригод, а також пізнати багато цікавого про :тваринний і рослинний світ Австралії.

У 1880 році Буссенар написав другий роман– «Подорожі паризького гамена довкола світу», який теж мав успіх у численних читачів.

Самому Луї Буссенару були притаманні любов до подорожей, цікавість до навколишнього світу. Він з радістю погоджується в 1880 році на пропозицію міністерства освіти податися в Наукове відрядження до екваторіальної колонії Франції – Гвіани. Там він перебував сім місяців і пішки обійшов усю країну – як дослідник, натураліст і мисливець. Не раз йому доводилося продиратися через хащі тропічних лісів, ходити болотистими, зараженими пропасницею берегами річок, зустрічатися з лютими дикунами, які ніколи до того не бачили білої людини.

Однак таке життя, сповнене небезпек, нескінченних пригод, ще більше розпалювало письменника. Після повернення до Франції він знову готовий податися на пошуки нових матеріалів для своїх творів. Але спочатку під свіжими враженнями від подорожі до Гвіани Буссенар опублікував у 1882 році один із кращих своїх творів «Гвіанські робінзони».

Дія роману починається з опису втечі його головного героя, політичного в’язня Робена із Кайєнської в’язниці. Робен – людина розумна, освічена й енергійна. Подолавши численні небезпеки, він опиняється на волі. Але, вирвавшись із тюрми, Робен все ж продовжує бути «каторжником», позбавленим можливості повернутися на батьківщину. Йому вдається повідомити родину про свою втечу. Дружина Робена, Марія, відгукується на його поклик і їде з дітьми та другом Робена – Андре за океан, до далекої Гвіани. Життя переселенців виявилося сповненим неймовірних труднощів, пригод, пов’язаних зі смертельним ризиком. Однак жорстока боротьба за виживання не тільки не зламала їх, але й загартувала, зробила стійкими та мужніми. Врешті вони створюють квітучу колонію, де кожен з її членів отримав змогу жити щасливим, чесним трудовим життям.

Після відрядження до Гвіани Буссенар побував ще у багатьох країнах Америки, Африки і Австралії. На матеріалі цих подорожей було створено низку нових пригодницьких романів: «Під Південним Хрестом» (1883), «З Парижа до Бразилії» (1885), «Пригоди в країні левів, тигрів, бізонів» (1886–1887), «Блакитна людина» (1888), «Без шеляга в кишені» (1901), «Син парижанина» (1904) та інші.

Крім пригодницьких романів, Буссенар писав і фантастичні. Так, він створив дилогію «Таємниця доктора Синтеза» (1887–1888) і «Десять тисяч літ у льодах» (1890).

У першому романі розповідається про пригоди доктора Синтеза як сучасника автора, а в другому про життя того ж доктора, але через десять тисяч років. Сюжет роману «Таємниця доктора Синтеза» дуже цікавий: доктору, що сконцентрував у своєму мозку мало не всі знання людства, вдається здійснити шалену мрію – створити людину, яка поєднує в собі всі найцінніші людські якості. Цю штучну людину вчений вирішив зробити чоловіком своєї єдиної внучки...

Роман написаний настільки жваво і переконливо, що читачеві не уникнути думки: чи не про справжні події розповідає автор?

У пізніший період своєї творчості Луї Буссенар повернувся до історичної теми, і з-під його пера з’явилися такі історичні романи, як «Герої Малахова Кургана» (1890), «З Червоним Хрестом» (1890), «Палаючий острів» (1897), «Капітан Шибайголова» (1901).

В романі «Герої Малахова Кургана» зображено події Кримської війни 1854–1855 років з погляду француза, що сам пережив війну.

Романи «З Червоним Хрестом» і «Палаючий острів» поєднані спільністю героїв. Події роману «Палаючий острів» охоплюють період повстання кубинського народу проти іспанського панування.

В романі «Капітан Шибайголова» – найпопулярнішому з історичних творів Луї Буссенара – розповідається про боротьбу двох бурських респулік – Оранжевої і Трансваалю – проти англійського колоніалізму. В романі поруч з капітаном часто діє лікар Тронт, в якому читач легко впізнає самого письменника.

Луї Буссенар належить до числа найкращих письменників, що писали для юнацтва. Його гостросюжетні пригодницькі романи, написані легкою образною мовою, просто полонять читача, особливо тим, що містять матеріал, який письменник побачив і пережив особисто. До речі, описи природи, зроблені ним, настільки науково обґрунтовані, що привернули увагу Французької Академії. Наприкінці 1910 року тут готувалися урочисто відзначити заслуги Луї Буссенара як ученого-натураліста. На жаль, урочистості не відбулися: померла дружина письменника, а сам він тяжко захворів.

Всупереч цим бідам Буссенар не покидає літературної діяльності. Наприклад, він продовжував листування із санкт-петербурзьким книговидавцем і редактором журналу «Природа і люди» – П.П.Сойкіним. Мова йшла про переклад на російську мову повного зібрання його творів. Незважаючи на все гірший стан здоров’я, Луї Буссенар не тільки погодився на цей переклад, але і своїми порадами допомагав його здійсненню. Однак запланована робота щодо видання творів Буссенара російською мовою була завершена вже після смерті письменника. Він помер 11 вересня 1910 року, не витримавши операції, так необхідної, але надто важкої для змученого хворобою, психічними ударами, організму.

Російське видання (1911) виявилося далеко не повним. В нього не увійшло понад двадцять романів. Крім того, майже всі твори були значно скорочені, через що багато втратили на художній цінності і науково-пізнавальному значенні. Українською мовою перекладено лише один твір Буссенара – «Капітан Шибайголова».