Das zeichnerische Talent des Künstlers Louis Gurlitt wurde schon früh erkannt und gefördert. Mit anfänglichem Zeichenunterricht bei Carl Friedrich Kroymann (1781-1849) und Jes Bundsen (1766-1829) bereitete er sich auf seine Ausbildung vor. 1825 begann er diese in der Portrait-Malerei bei Johann Günther Gensler (1803-1884) und Anton Carl Dusch (1760-1829). 1828-32 ging er bei Siegfried Detlev Bendixen (1786-1864) als Dekorationsmaler in Lehre. Im Anschluss reiste er gemeinsam mit Adolph Kiste (1812-1846) nach Norwegen. 1835 reiste er mit Wilhelm Nicolai Marstrand (1810-1873), Johann Paul Mohr (1808-1843) und Johann Heinrich Martens (1815-1843) weiter. Nach Rückkehr von dieser Reise siedelte er 1836 nach München über. Dort schloss er sich dem Künstlerkreis um Christian Morgenstern (1805-1867) an. 1840 unternahm er die nächste Studienreise nach Dänemark. Dort wurde er Mitglied der Kopenhagener Akademie. 1842 siedelte er nach Düsseldorf über. Dort kam er mit Andreas Achenbach (1815-1910) und Carl Ferdinand Sohn (1805-1867) in Kontakt. Auf ihr Anraten reiste er das erste Mal nach Italien. 1844 brach er nach Rom auf. Dort lernte er den Dichter Friedrich Hebbel (1813-1863) kennen. 1846 fuhr er nach Sizilien.
Nach seiner Rückkehr wurde er von Alexander von Humboldt (1769-1859) am Hof des preußischen Königs Friedrich Wilhelm IV. eingeführt. Dieser unterstützte ein Projekt über einen 30 Gemälde umfassenden Zyklus europäischer Landschaftsportraits. Auf Grund der Revolution 1848 konnte dieser allerdings nicht realisiert werden. Im gleichen Jahr zog er nach Nischwitz b. Wurzen um. 1851 nach Wien. Mit seinem Umzug nach Wien unternahm er die nächste Reise nach Dalmatien, Ungarn, Griechenland und Italien.

1855 wurde er Präsident des Hamburger Künstlervereins von 1832. 1860 siedelte er auf Einladung des Gothaer Herzogs Ernst II. nach Gotha über. Dort eröffnete er im Schloss Mönchhof ein Atelier. Dort lernte er den Dichter Gustav Freytag (1816-1895) kennen, mit dem ihn eine Freundschaft verbinden sollte.
Nach einer Reise nach Spanien und Portugal 1867/68 zog er 1873 nach Dresden um und 1878 nach Plauen. Kurz darauf ließ er sich in Berlin nieder und verbrachte seine Sommer in Naundorf.

In seinen Werken widmete er sich hauptsächlich der Portraitmalerei und idealisierten Landschaftsdarstellungen. Seine Motive orientierten sich hauptsächlich am zeitgenössischen Geschmack. Dennoch lassen sich vermehrt naturnahe Szenerien und Freilichtstudien finden. Besonders charakteristisch sind große Überblickslandschaften und ausgearbeitete Lichtverhältnisse. Von zeitgenössischen Landschaftsmalern, wie Johann Christian Clausen Dahl (1788-1857), Achenbach und Carl Rottmann (1797-1850), wurde er sehr geschätzt.