Figlio d'arte, dotato di un'eleganza naturale e di un fascino sensuale, fragile e scarmigliato come un dandy d'altri tempi, Louis Garrel ha respirato cinema sin dalla nascita. E non un cinema qualsiasi, ma quello dell'innovatore della Nouvelle Vague, suo padre Philippe Garrel, che lo ha reso protagonista di film capaci di scoperchiare la profondità dei sentimenti con la leggera essenzialità di mezzi espressivi stilizzati. Louis - con il suo fisico slanciato e dondolante, la sigaretta eternamente appesa alle labbra, le gambe sempre in movimento, gli occhi torbidi e inquieti ma capaci di improvvisi slanci passionali - sembra uscito proprio da uno di quei film, da quel cinema esistenziale e autoriale che tanto ama. E che gli ha cucito addosso il ruolo di bello e dannato: giovane e libertino contestatore o artista maledetto, squattrinato ma pieno di passione per l'amore e per l'arte.

Gli esordi in una famiglia di attori e registi
Louis Garrel nasce a Parigi il 14 giugno 1983, in una famiglia profondamente radicata nel cinema francese. Il nonno Maurice Garrel è stato un attore famoso, il padre è il celebre regista Philippe Garrel e la madre è l'attrice e regista Brigitte Sy. Regista dell'intimo, Philippe ama filmare i membri della sua famiglia di artisti, così il piccolo Louis appare a soli sei anni nel film del padre Les Baisers de secours (1989), accanto alla madre e al nonno. Ammiratore del suo padrino, l'attore Jean-Pierre Léaud, il giovane figlio d'arte affina le sue capacità di attore nei corsi teatrali della scuola, dove acquisisce una formazione umanistica. Decide, però, di non proseguire gli studi tradizionali per frequentare il Conservatorio Nazionale Superiore di Arte Drammatica di Parigi, dove si diploma nel 2004. Nel frattempo, tra uno stage teatrale e l'altro, ottiene il suo primo vero ruolo cinematografico, per di più da protagonista, nel 2001 in Ceci est mon corps di Rodolphe Marconi, in cui incarna Antoine, giovane annoiato che decide di provare a fare l'attore, ma deve affrontare l'opposizione dei genitori e la gelosia della sua ragazza.

Il successo internazionale
È l'amico del padre Bernardo Bertolucci a offrire a Louis la consacrazione di attore e la fama a livello internazionale, scegliendolo per il ruolo dello spudorato Theo nel triangolo amoroso di The Dreamers (2003), ambientato durante il maggio francese del '68, che fa da sfondo alla passione erotica e cinefila che scoppia tra due giovani gemelli francesi - Garrel ed Eva Green - e uno studente americano (Michael Pitt). È ancora icona delle contestazioni giovanili sessantottine nel film diretto dal padre Philippe, Les amants réguliers (2005), in cui interpreta François, un poeta ventenne che, dopo aver partecipato ai moti del maggio francese, si abbandona ai fumi dell'oppio con un gruppo di amici. Così conosce Lilie, una scultrice che si occupa di politica e lavora in fabbrica. Tra i due scoppia il classico "amour fou". Questa performance gli vale il prestigioso César come miglior attore.

Il sodalizio con il regista Christophe Honoré
Già dal 2004 Garrel diventa l'interprete feticcio del cineasta francese Christophe Honoré, con cui collabora in cinque diverse occasioni. Il sodalizio inizia con lo scandaloso e discusso Ma mère (2004), dramma erotico in cui Louis presta il volto a Pierre, ingenuo adolescente che deve affrontare la fine del matrimonio dei genitori e il crollo dell'ideale di purezza della madre (Isabelle Huppert), che gli rivela una sessualità perversa e incestuosa. Nel 2006 è il donnaiolo Jonathan, coprotagonista di Dans Paris, storia, apprezzata al Festival di Cannes, di due fratelli che cercano di aiutarsi a superare i rispettivi problemi, mentre loro padre sta divorziando. L'anno successivo è Ismael, il protagonista di Les chansons d'amour, dove rivela anche il suo talento di cantante. Il film è, infatti, un musical incentrato sulle avventure sentimentali ed esistenziali di un giovane parigino immaturo, che deve affrontare la morte prematura della tollerante fidanzata. Nel 2008 è Nemours, il seducente professore di italiano che fa innamorare l'affascinante sedicenne Léa Seydoux in La belle personne. L'anno successivo è nel cast di Non ma fille tu n'iras pas danser, storia della crisi coniugale e professionale di una donna. Nel 2011 è Clément, collega, amico e amante di Chiara Mastroianni, figlia di Catherine Deneuve - nella vita come nell'arte - in Les Bien-aimés, storia di cinquant'anni d'amore, affrontata con leggerezza parigina, tra liberazione sessuale e Aids.

I progetti con altri registi e con il padre
Nel 2006 Garrel è nel cast di Le Lever de rideau di François Ozon, mentre nel 2007 è uno degli amanti della fragile e insicura attrice quarantenne interpretata da Valeria Bruni Tedeschi in Attrici, secondo lungometraggio diretto dalla regista sorella di Carla Bruni. È proprio sul set di questo film che nasce l'amore tra Garrel e la Bruni Tedeschi, quasi vent'anni di differenza di età. La loro relazione dura cinque anni: insieme adottano una bambina africana, prima di lasciarsi nel 2012. Nel 2008 torna a lavorare con il padre come coprotagonista de La frontiera dell'alba, dove interpreta un giovane fotografo che si innamora di una star del cinema sposata. Proprio nel figlio Louis, la poetica di Philippe Garrel ha trovato l'attore perfettamente in grado di incarnare, con il fisico e la gestualità, le istanze di un esistenzialismo che per il regista è fonte primaria di ispirazione. L'accoppiata vincente padre-figlio si ripropone in Un Été Brûlant (2011), dove, ancora una volta, Louis è protagonista tragico e tormentato, emblema dell'amante che professa l'amore libero, ma rimane schiavo della gelosia e dell'abbandono: un pittore innamorato dell'amore e dell'arte, del tutto disinteressato alla politica e al mondo che fuoriesce dal suo studio e dalla relazione sensuale che lo lega alla bella attrice italiana Angèle (Monica Bellucci). Nel 2010 è uno dei personaggi della commedia drammatica Le Mariage à trois di Jacques Doillon e ha una breve apparizione in Les Amours imaginaires di Xavier Dolan, che conferma la sua predilezione per i film d'autore e il cinema d'essai. Nel 2013 torna a essere diretto e a recitare accanto alla ex Valeria Bruni Tedeschi, con cui ha mantenuto un rapporto d'amicizia, nell'autobiografico Un castello in Italia, dove interpreta Nathan, un giovane attore ostinato che fa innamorare la protagonista, figlia di una nobile famiglia decaduta, alle prese con l'Aids del fratello. Sempre nel 2013, torna a lavorare con il padre Philippe in La Jalousie. Se ne Les amants réguliers e La frontiera dell'alba è l'alter ego del padre da giovane, qui incarna il nonno trentenne, attore di teatro squattrinato, a cui piace flirtare e fare lunghe passeggiate, con una figlia che ama teneramente e una compagna che lascia per un'altra, Claudia, un'attrice più grande che non trova lavoro. Il loro rapporto è minato dalla gelosia e dalle frustrazioni quotidiane. L'anno seguente recita in Saint Laurent, diretto da Bertrand Bonello e poi in Mon Roi - Il mio Re (2015), a fianco di Vincent Cassel e Emmanuelle Bercot. Nel 2016 sarà al Festival di Cannes nel film di Nicole Garcia Mal de pierres, in cui recita accanto a Marion Cotillard e alla Mostra del Cinema di Venezia presenta invece Planetarium di Rebecca Zlotowski, con Natalie Portman e Lily-Rose Depp.

La regia
Nel 2008 l'attore passa per la prima volta dietro la macchina da presa per dirigere il cortometraggio intimista Mes copains, in cui filma i suoi amici e la sorella minore Esther Garrel, anche lei attrice, alle prese con il passare del tempo, i fallimenti, le speranze, le esigenze e i desideri. Nel 2010 dirige un altro cortometraggio, Petit Tailleur, che viene scelto per la Quinzaine des réalisateurs di Cannes e mette in scena un malinconico romanticismo tra Léa Seydoux e Arthur Igual. L'anno successivo firma il suo terzo corto, La Règle de trois, con Vincent Macaigne e l'attrice iraniana Golshifteh Farahani. Con entrambi gli attori Louis ha lavorato al suo primo lungometraggio, Les deux amis.
Nel 2018 gira il suo secondo film da regista, L'uomo fedele, da lui interpretato insieme alla moglie Laetitia Casta e a Lily-Rose Depp.
Diretto da Polanski in L'ufficiale e la spia e da Greta Gerwig in Piccole donne (2019), nel 2020 è nel cast del film di Woody Allen Rifkin's Festival.
Torna dietro la macchina da presa (ma anche davanti) nel 2021 con il film La crociata e l'anno successivo con L'innocent, fuori concorso al Festival di Cannes. Inoltre recita per Pietro Marcello nel film Le vele scarlatte e per Michele Placido in L'ombra di Caravaggio (2022).