Luise Heyer memulai karier aktingnya di panggung teater, tampil di Teater Dortmund dan meraih penghargaan Aktris Terbaik pada musim 2012. Debut filmnya sebagai pemeran utama terjadi pada 2011 dalam Westwind, diikuti oleh peran penting dalam film Jack (2014) yang diputar di Berlinale. Pada 2017, ia muncul dalam serial Netflix Dark sebagai Doris Tiedemann, yang memperluas jangkauannya ke audiens internasional.

Luise Heyer dibesarkan di Berlin-Prenzlauer Berg dan sempat tinggal di Denmark selama setahun semasa sekolah. Setelah menyelesaikan pendidikan di Gymnasium Pasteur, ia melanjutkan studi akting di Universitas Musik dan Teater Rostock. Setelah dua tahun berkarier di Teater Dortmund, ia pindah ke Berlin dan kini aktif di panggung teater dan layar lebar. Selain berakting, ia juga dikenal aktif di media sosial dan memiliki basis penggemar yang setia.

Pada 2019, Heyer menerima nominasi ganda di Deutscher Filmpreis: sebagai Aktris Utama untuk Das schönste Paar dan Aktris Pendukung untuk Der Junge muss an die frische Luft. Ia memenangkan kategori Aktris Pendukung Terbaik dan juga meraih penghargaan Bambi untuk Aktris Nasional. Pada 2021, ia memenangkan Deutscher FernsehKrimi-Preis sebagai Aktris Terbaik untuk perannya dalam Polizeiruf 110 – Sabine.