Детство провел в Бретани. В 14 лет потерял отца, воспитывался у дяди-аптекаря в Арденнах. С 1904 года учился в Париже на фармацевта, но всё свободное время проводил в театрах. Трижды проваливался на экзаменах в Высшую консерваторию драматического искусства. В 1913 году вместе со своим другом Шарлем Дюлленом поступил в труппу театра Жака Копо «Старая голубятня» (фр. Le th??tre du Vieux-Colombier), работал в ней как режиссёр, декоратор, актёр (при этом он заикался, но мастерски скрывал свой изъян особым скандирующим произношением, которое позднее стало знаменитым).
В 1914—1917 годах Жуве — врач на фронтах Первой мировой войны. В 1922 году начал самостоятельно работать в театре на Елисейских полях. В 1923 году с успехом поставил пьесу Жюля Ромена «Кнок, или Торжество медицины». В 1927 году началось его многолетнее сотрудничество с писателем Жаном Жироду.
6 июля 1927 года вместе с Гастоном Бати, Ш.Дюлленом и Жоржем Питоевым Жуве создал режиссёрский «Картель четырех» (просуществовал до 1940), задачей которого было возвращение на сцену поэзии театрального представления и современных авторов. В 1930—1932 годах личным секретарём Жуве был Жан Ануй.
С 1935 года Луи Жуве руководил театром «Атеней» (ныне этот театр носит его имя); отказался от предложения возглавить «Комеди Франсез». В 1941 году из оккупированной Франции он отправился с труппой в Латинскую Америку и вернулся лишь в конце 1944 года.
В 1950 году Жуве был награждён орденом Почётного Легиона. В 1951 году он поставил драму Сартра «Дьявол и Господь Бог»; поддерживал искания Жана-Луи Барро и Жана Вилара.
Умер от множественного инфаркта на репетиции пьесы Грэма Грина «Власть и слава».
Луи Жуве снялся в 32 фильмах, в том числе в фильмах Анри-Жоржа Клузо, Жана Ренуара, Марселя Карне, Марка Аллегре, Жюльена Дювивье.