A la edad de 11 años Johann Ludwig Bach entró en el Gimnasium de Gotha para estudiar teología, pero terminó siguiendo en cambio la tradición familiar de la  música de la familia Bach. No se sabe de donde proviene el aprendizaje musical de Ludwig Bach, excepto que es obvio en su música que estaba totalmente familiarizado con los modelos  y recursos estilísticos italianos.

Su primer puesto fue en "la escuela e iglesia" de Salzungengen. Luego, a la edad de 22 años,  fue llamado en 1699 a la corte de Meiningen donde se unió a la banda como violinista, trabajando al servicio del Príncipe Bernhard I, Duque de Saxe-Meiningen. Bernhard promovió a Bach al puesto de Kantor y maestro de pajes en 1703, pero aproximadamente en la época de la muerte de Bernhard en 1706 Bach intentó obtener el nombramiento para un puesto similar en Eisenach sin éxito. Convencido para quedarse por el sucesor de Bernhard, el Duque Ernst Ludwig I, Johann Ludwig Bach fue relevado de todos sus deberes anteriores y promovido finalmente a Kapellmeister en 1711, trabajo que Bach mantendría por el resto de sus días. Ludwig produjo entonces un gran número de composiciones. Su orquesta realizó visitas regulares a las cortes de los alrededores, empezando así una tradición que llegó a ser  un anticipo de las gloriosas giras de Meiningen bajo von Bülow y Brahms en el siglo XIX. Incluso cuando los músicos estaban en casa, las actuaciones tenían lugar una vez, a veces dos veces al día. Johann Ludwig acompañaba a los artistas visitantes que a menudo tocaban  en estas ocasiones, o él mismo tocaba el violín. Fue padre de Samuel Anton Bach (1713-1781), abogado y organista, y Gottlieb Friedrich Bach (1714-1785), que fue un retratista experimentado que esbozó muchas de las imágenes de la familia Bach que conocemos hoy, incluso el notable "pastel de Meiningen" de Johann Sebastian Bach.

El príncipe murió en 1724 y Ludwig manifestó su dolor componiendo una cantata fúnebre basada en versos que el príncipe había escrito mucho tiempo antes. Johann Ludwig Bach no duró mucho tiempo más que su patrón, muriendo a la edad de sólo 54 años.

Como la primera asociación profesional de Bach fue con una orquesta, uno esperaría un gran número grande de obras instrumentales de su pluma. A la fecha sólo una Suite orquestal en Sol y la extrañamente llamada Cantata-sinfonía  pueden considerarse de su autoría. La música sacra coral de Johann Ludwig Bach, sin embargo, es abundante y consiste en dos misas, una escena de Magnificat, 23 cantatas sacras, 11 motetes, la Música Fúnebre para el Duque Ernst Ludwig, y una cantata secular, "Klingt vernügt". Sus obras se caracterizan por la fusión de los estilos alemán e italiano.

La música de Johann Ludwig fue bien conocida por  Johann Sebastian Bach, que en 1726 programó 18 de las cantatas sacras de Johann Ludwig para tocarlas en lugar de las  suyas propias en la Thomaskirche de Leipzig. Una de sus creaciones, la cantata "Denn du wirst meine Seele nicht in der Hölle lassen", fue por mucho tiempo atribuida a Johann Sebastian Bach y un tiempo se le asignó el número BWV 15 del catálogo.

Si el número de partituras que Johann Sebastian copió de las obras de cualquier compositor puede ser considerado como una indicación de la estima en la que lo tenía, Ludwig Bach aparece particularmente alto en el favor de su pariente. Las cantatas de Ludwig merecieron de hecho bastante interés de Sebastian; es música vigorosa, llena de fuerza e inspiración, rica en variedad, e imbuida de placer sensual en belleza tonal.; el tratamiento de las voces revela a un compositor que ha estudiado bien los modelos italianos.