Su padre Charles Couperin, un pequeño terrateniente y organista a tiempo parcial en una iglesia local, fue quien le impartió sus primeras lecciones de música. Louis ya era un consumado clavecinista y violinista en 1650, pero no tenía relación con músicos importantes de su época. Su súbito ascenso a la fama, ocurrido en 1650-51, se inicia cuando Louis, sus dos hermanos menores Charles y François y algunos de sus amigos visitaron a Jaques Champion de Chambonnières en la festividad de su santo. Los Couperin ofrecieron al anfitrión y a sus huéspedes un pequeño concierto durante el cual interpretaron varias piezas compuestas por Louis. Jacques, agradablemente sorprendido, inquiere la identidad de estos jóvenes y los invita a su mesa. Impresionado por el talento del mayor, se convirtió en su maestro y le persuadió para que se fuera con él a París. Allí Chambonnières, que era el clavecinista francés más sobresaliente de su tiempo y músico del rey, presentó al joven músico en la corte y el talento de Couperin fue reconocido; hacia 1651 encontramos ya a Couperin viviendo en París.

Iglesia de Saint-Gervais-Saint-Protais, París

Seguramente conoció a Johann Jakob Froberger, de paso en París en la misma época. Las influencias recíprocas son manifiestas, siendo probable su encuentro que no ha sido probado por escritos (ambos componen una obra fúnebre para Mr. Blancrocher, célebre tañedor de laúd fallecido recién a causa de una caída de una escalera, lo que establece claramente su pertenencia al mismo círculo de amigos del difunto).

El 9 de abril de 1653 se convirtió en organista de la iglesia de St. Gervais, donde se le pagaba un sueldo de 400 libras al año más alojamiento y llama la atención como gambista y clavicordista.. El puesto en esta antigua iglesia era uno de los más importantes de Francia en aquella época. En algún momento, probablemente después de ser organista en St. Gervais, Couperin entró al servicio real como intérprete de viola soprano. De julio a octubre de 1656 y en noviembre de 1658 realizó frecuentes viajes a Meudon, donde probablemente fue empleado por Abel Servien, un diplomático y hombre de estado. Viajó a Toulouse con la corte en 1659. Durante sus últimos años, Couperin vivió en los alojamientos de los organistas de la iglesia de St. Gervais con sus dos hermanos. Murió el 29 de agosto de 1661, a la edad de 35 años.

Realizó contribuciones significativas al desarrollo de la música barroca para teclado. Hábil clavecinista, organista y violagambista, fue uno de los fundadores de la escuela francesa de clave e inventó el género de preludio sin compás para clave.

Ninguna de las obras de Couperin fue publicada en vida del compositor. Hay tres importantes fuentes de manuscritos de su música: El manuscrito Bauyn (122 piezas para clave, cuatro para órgano y cinco obras de cámara), el manuscrito Parville (cinco piezas únicas para clave y 50 encontradas también en Bauyn) y el manuscrito Oldham (70 piezas únicas para órgano, cuatro fantasías de cámara a cuatro partes de 1654-1655 y varios movimientos de danza). Los tres incluyen también obras de compositores como Chambonnières o Jean-Henri d'Anglebert y son unas importantes fuentes sobre la música francesa del siglo XVII. El manuscrito Oldham es el único documento de la época de Couperin; Bauyn y Parville son de finales del XVII. Habitualmente las obras de Couperin se referencian con la numeración utilizada en la edición definitiva de Éditions de l'Oiseau-Lyre.

Edición discográfica de piezas de órgano de Louis Couperin

Los movimientos de danza comprenden aproximadamente dos terceras partes de la obra para clave de Louis Couperin: courantes, zarabandas, alemandas y gigas). Estas piezas son mucho más complejas que las de Chambonnières y muestran mucha más variedad dentro de cada pieza. Su reputación como compositor procede de sus chaconas, pasacalles y preludios sin compás. Estas últimas piezas, escritas en una única clase de notación (únicamente redondas dispuestas en grupos y conectas por elegantes curvas) estaban influenciadas por las allemandes de flujo libre y piezas programáticas de Froberger; algunas toman prestados pequeños pasajes de sus tocatas.

La música para órgano de Couperin ejerció una gran influencia sobre los compositores europeos del siglo XVII: representan la transición del contrapunto estricto de Titelouze al colorido estilo de órgano concertante introducido por Guillaume-Gabriel Nivers y Nicolas de Grigny. Couperin fue el primer compositor francés que escribió para registros específicos y también el primero en componer bajos en el estilo de las divisiones para la viola baja. Ambos rasgos estilísticos están entre las características definitorias de la música francesa para órgano de los siglos XVII y XVIII.

La mayor parte de la información sobre la vida de Couperin procede de dos fuentes: Parnasse François, un libro de 1732 de Évrard Titon du Tillet, contiene un esbozo biográfico que describe algunos detalles de su vida y, por otra parte, unas treinta piezas para órgano en las que figuran la fecha y el lugar de composición.