Louis de Broglie đã được sinh ra trong một gia đình quý tộc ở Dieppe, Seine-Maritime, con trai út của Victor, duc de Broglie đời thứ 5. Ông trở thành duc de Broglie đời thứ 7 sau cái chết mà không có người thừa kế vào năm 1960 của anh trai mình, Maurice, duc de Broglie đời thứ 6, cũng là một nhà vật lý. Ông không kết hôn. Khi ông qua đời ở Louveciennes, ông đã được truy tặng danh hiệu công tước từ người họ hàng xa, Victor-François, duc de Broglie đời thứ 8.

De Broglie và các đồng nghiệp của ông có định hướng ban đầu làm việc trong lĩnh vực Nhân chủng học, và nhận được tấm bằng đầu tiên về Lịch sử. Mặc dù vậy, ông chuyển sang lĩnh vực toán học và vật lý sau đó nhận được tấm bằng tiếp theo về vật lý. Với sự bùng nổ của Chiến tranh thế giới thứ nhất vào năm 1914, ông được quân đội mời về nghiên cứu trong lĩnh vực vô tuyến truyền thanh.

Trong luận án tiến sĩ năm 1924 của mình, dựa trên thành tựu của Max Planck và Albert Einstein về ánh sáng, ông đưa ra lý thuyết sóng vô tuyến, bao gồm cả tính chất lưỡng tính sóng hạt của vật chất. Nhưng bởi ban giám khảo không chắc về những tài liệu và nguồn của ông sử dụng nên đã gửi luận án này cho Einstein để đánh giá thêm, de Broglie đã được trao bằng tiến sĩ. Nghiên cứu này lên đến đỉnh điểm trong giả thuyết de Broglie nói rằng bất kỳ hạt hoặc đối tượng chuyển động đều có một bước sóng liên quan. De Broglie đã tạo ra một lĩnh vực mới trong vật lý về sự tương quan sóng hạt. Vì điều này, ông đã đoạt giải Nobel Vật lý năm 1929.

Trong sự nghiệp sau này của ông, de Broglie làm việc để có một sự lý giải sâu xa hơn trong cơ học sóng, nó đã được tiếp tục phát triển bởi David Bohm trong những năm 1950. Kể từ khi đó, nó được biết đến là lý thuyết De Broglie-Bohm.

Ngoài công việc nghiên cứu khoa học, de Broglie còn nghiên cứu và có nhiều bài viết về triết học, bao gồm cả giá trị của khám phá trong khoa học hiện đại.

De Broglie đã trở thành một thành viên của Académie des sciences vào năm 1933, và là thư ký của học viện từ 1942. Ông được yêu cầu tham gia Le Conseil de l'Union des Catholique Scientifiques Francais. Tuy nhiên, ông từ chối, do ông không theo tôn giáo.[3]

Ngày 12 tháng 10 năm 1944, ông được bầu vào Académie française, thay thế nhà toán học Émile Picard. Vì có quá nhiều sự hi sinh của các thành viên của Viện hàn lâm trong quá trình nghề nghiệp và chiến tranh, Académie đã không thể đáp ứng được đủ số lượng đại biểu quy định (hai mươi thành viên) cho cuộc bầu cử của ông; tuy nhiên do hoàn cảnh đặc biệt, ông được chấp thuận với số phiếu của 17 đại biểu. Trong một sự kiện đặc biệt của lịch sử Académie, ông đã được nhận làm thành viên do anh trai của mình Maurice (được bầu vào năm 1934). UNESCO trao tặng ông giải thưởng Kalinga đầu tiên vào năm 1952 cho việc phổ biến kiến thức khoa học, và ông đã được bầu một làm thành viên nước ngoài của Hội Hoàng gia vào ngày 23 tháng tư 1953.

Năm 1961 ông nhận danh hiệu Hiệp sĩ do Hội Chữ thập Grand ban tặng. De Broglie đã được công nhận là cố vấn cho Hội đồng cấp cao của Pháp Năng lượng Nguyên tử vào năm 1945 vì những nỗ lực của mình để mang ngành công nghiệp và khoa học lại gần nhau hơn. Ông thành lập một trung tâm cơ khí áp dụng tại Viện Henri Poincaré, nơi nghiên cứu quang học, điều khiển học, và năng lượng nguyên tử. Ông là một trong những thành viên đầu tiên góp phần cho sự hình thành của học viện International Academy of Quantum Molecular Science.