Окончил драматическую школу при Национальной Консерватории в Париже.
Луи работал у отца-режиссёра с шести лет.
Луи родился во французской артистической семье, он — сын режиссера и сценариста Филиппа Гарреля и актрисы и сценариста Брижит Си, родной старший брат актрисы Эстер Гаррель, родной внук актера Мориса Гарреля, родной племянник актера и продюсера Тьерри Гарреля и крестник актера и режиссера Жана-Пьера Лео.
Кроме родного французского Луи в совершенстве владеет английским и итальянским языками.
Есть приёмная дочь от гражданского брака с Валерией Бруни-Тедески — Селин Гаррель (род. 2008).