Будущий археолог пришел в наш мир 7 августа 1903 года в Кабете, Кения, в семье английских миссионеров Гарри и Мэрри Лики. Он вырос в Африке, в окружении племени кикуйю, гораздо больше проникся африканскими традициями, чем английскими. Лики нашел каменные инструменты в 1916 году, когда ему было 13 лет, и юноша захотел узнать о тех, кто их создал. Это открытие стало катализатором, подпитывающим его страсть к изучению предыстории на протяжении всей жизни ученого. В 1922 году Лики начал учиться в колледже Св. Иоанна Кембриджского университета, Англия. Однако его учеба была прервана из-за травмы, полученной во время матча по регби. Луис снова поступил на учебу в Кембриджский университет в 1925 году, а через год получил ученую степень в области антропологии и археологии. Четыре года спустя стал обладателем докторской степени по предыстории Африки.
В 1923 и 1924 годах, выздоравливая после спортивной травмы, Лики взял на себя руководство палеонтологической экспедицией в Африке. В 1930 году его идеи о происхождении человеческого вида отличались от традиционных представлений. В то время как общая школа мысли предполагала, что люди происходят из Азии, где были найдены останки так называемого яванского человека, Лики твердо придерживался теории Чарльза Дарвина о том, что люди произошли из Африки. Антрополог впервые посетил ущелье Олдувай на территории современной Танзании в 1931 году. В будущем Лики и это место станут неразрывно связаны, и его находки здесь станут знаменитыми. Ученый обнаружил окаменелости в 1932 году в Канжере, Африка, и назвал их самыми древними прямыми предками современных людей, преподнеся эту находку как конкретное доказательство того, что человечество возникло на африканском континенте. Современники высмеивали теорию антрополога, но дальнейшие открытия подтвердили его позицию. В 1937 году Лики покинул Англию, где он работал и читал лекции, и вернулся в Африку для тщательного этнологического изучения племени кикуйю. На протяжении 1960-х годов Луис все чаще передавал практические антропологические исследования и археологические раскопки своей жене Мэри. Сам, в свою очередь, сосредоточился на чтении лекций, написании статей и наставничестве молодых ученых, интересующихся приматологией.
Ученый женился на Вильфреде Аверн в 1928 году. У пары было двое детей.
В 1933 году, когда жена Лики была беременна вторым ребенком, он встретил Мэри Николь, молодого иллюстратора, увлеченного археологией и палеонтологией. У них завязался роман. Луис вызвал публичный скандал, развелся с первой супругой и связал себя узами брака с Мэри в 1936 году. В этом браке родилось трое сыновей. Антрополог умер от сердечного приступа 1 октября 1972 года в Лондоне в возрасте 69 лет.