Sus antepasados habían destacado en la política, la diplomacia o el ejército.
Luis estudió en el Lycée Janson de Sailly en París donde terminó su educación secundaria en 1909.
En 1929 recibió el premio Nobel de física gracias a las ideas contenidas en su tesis doctoral.
En 1924 presentó una tesis doctoral titulada: Recherches sur la théorie des quanta (Investigaciones sobre la teoría cuántica) introduciendo los electrones como ondas.
Este trabajo presentaba por primera vez la dualidad onda corpúsculo característica de la mecánica cuántica.