Пьер Феликс Луи (фр. Pierre Félix Louis) родился 10 декабря 1870 в бельгийском городе Генте, куда семья перебралась во время франко-прусской войны. Сын Пьера-Филиппа Луи (1812—1889), эпернейского адвоката, и Клер Селин Мальдан (1832—1879), дочери секретаря генерала Жюно, единокровный брат дипломата Жоржа Луи. Переехав позже во Францию, он поселился в Париже, где поступил в знаменитую Эльзасскую школу. В одно время с ним, в этом заведении учился и его близкий друг, а в будущем лауреат Нобелевской премии по литературе Андре Жид. Уже в юности он интересовался творчеством парнасцев, с многими из которых, в частности с Леконтом де Лилем, он был знаком лично.

Примерно в 18 лет под их и символистским влияниями он начал писать стихи под разными псевдонимами, главным из которых стало небольшое видоизменение настоящего имени — Pierre Louÿs с игреком («греческой» буквой, означающей преклонение перед античностью) и произносимым конечным -s. Спустя три года, в 1891, он основал литературный журнал «Раковина» («Conque»), в котором кроме него печатались такие величины, как Леконт де Лиль, Верлен, Малларме и др. Пьер Луис также вёл обширную переписку со своими современниками и располагал большой библиотекой (ок. 20 000 томов).

24 июня 1899 Пьер Луис женился на Луизе де Эредиа, дочери знаменитого парнасца и члена Французской Академии Жозе Марии де Эредиа. В то же время он имел интимные отношения с сестрой своей жены — Марией, тоже знаменитой писательницей, публиковавшейся под псевдонимом Жерар д’Увилль. В 1913 Пьер и Луиза развелись.

Пьер Луис умер обедневшим и одиноким 6 июня 1925 в Париже. Похоронен на кладбище Монпарнас.

В 1899 был в числе организаторов Лиги французского отечества.