Attore francese dotato di un fisico debordante e una straordinaria vena comica, Ludovic Berthillot nasce il 24 aprile 1969 a Roanne, nella Loira. Sportivo, dalla spiccata personalità umoristica, inizia a lavorare come istruttore di tennis e poi come animatore al Club Med, nel 1991. Proprio qui incontra l'attore comico francese di origini tunisine Elia Kakou, che, conquistato dalla sua verve ironica, lo esorta a trasferirsi a Parigi per coltivare questa dote naturale. Nella capitale Berthillot si dedica a corsi di recitazione e giochi di prestigio. Un altro incontro fondamentale per la sua carriera è quello con il comico e regista francese Michel Muller, con il quale nel 2001 gira oltre settanta sketch (intitolati "Fallait pas l'inviter") per il programma televisivo "Nulle part ailleurs", trasmesso da Canal+. Il debutto al cinema avviene nel 1994, con un piccolissimo ruolo nel film L'eau froide di Olivier Assayas. Ma è dai primi anni del 2000 che la carriera di attore di Berthillot decolla, dividendosi tra il cinema, la televisione e il teatro. Nel 2001 lo vediamo al cinema in Origine contrôlée di Ahmed e Zakia Bouchaala, Eloge de l'amour di Jean-Luc Godard, La Bete de miséricorde di Jean-Pierre Mocky e Gregoire Moulin contre l'humanité di Artus de Penguern. Questo è solo un assaggio: in tredici anni di carriera Berthillot macina apparizioni, lavorando in più di quaranta film, seppur in ruoli secondari.

Una lunga serie di ruoli secondari e uno da protagonista
Nel 2003 l'attore esercita il suo talento comico in Sta zitto... non rompere di Francis Veber, con Gérard Depardieu e Jean Reno protagonisti di una storia di evasione da un carcere condita da gag esilaranti. A suo agio anche in produzioni drammatiche, nel 2004 Berthillot ha un piccolo ruolo in Confidenze troppo intime di Patrice Leconte. Nello stesso anno interpreta un mercenario in Banlieue 13 di Pierre Morel, crime action ambientato in una futuristica Parigi del 2013, in cui un muro insormontabile separa il centro dai quartieri periferici, le banlieues, diventate regno incontrastato della criminalità. Lo vediamo anche nel poliziesco 36 Quai des Orfèvres (2004) di Olivier Marchal, con Daniel Auteuil e Gérard Depardieu protagonisti di una sordida e violenta storia di tradimenti e vendette all'ombra di una centrale di polizia. Nel 2007 incarna un poliziotto nell'horror À l'intérieur di Alexandre Bustillo e Julien Maury, storia di una fotografa incinta che diventa preda di una gelida donna sconosciuta, intenzionata a portarle via la vita che ha in grembo. Incarna poi il tassista razzista di 2 giorni a Parigi (2007) di Julie Delpy, che racconta le vacanze parigine di una coppia franco-americana in crisi. Nel 2009 arriva finalmente un ruolo da protagonista, quello di un omosessuale sovrappeso e annoiato della vita da single, che salva una sedicenne da un'aggressione facendola innamorare di lui, in Le roi de l'evasion, commedia dissacrante diretta da Alain Guiraudie, presentata alla Quinzaine des Réalisateurs del Festival di Cannes. Dopo una lunga serie di piccoli ruoli tra il 2010 e il 2011, nel 2012 lo vediamo nei panni di Bruno nel drammatico Quelques Heures de Printemps di Stéphane Brizé, che indaga il complicato rapporto tra un uomo e sua madre. Nello stesso anno viene diretto da Michel Muller, con cui ha più volte lavorato in televisione, nella commedia Hénaut Président, adattamento cinematografico dell'omonima serie tv che racconta le avventure di un addetto alla comunicazione determinato a usare la politica come trampolino di lancio verso la fama. Nel 2013 incarna Mr. muscolo nella commedia drammatica Il paradiso degli orchi di Nicolas Bary, tratto dall'omonimo romanzo di Daniel Pennac, il primo del celebre ciclo incentrato sul capro espiatorio Benjamin Malaussène, qui pagato per prendersi la responsabilità di qualunque guasto dei prodotti venduti ai grandi magazzini.
Nel 2015 recita per Emmanuelle Bercot in A testa alta e e per Maïwenn Le Besco in Mon Roi.