Nació en Toulon en el año 1707, pertenecía a la quinta generación de una de una de la familias artísticas más célebres de Francia. Era hijo de Jean-Baptiste van Loo, retratista oficial de la corte de Luis XV, y, sobrino de Charles van Loo, pintor principal del rey y director de la Academia desde 1763. Louis Michel fue discípulo de su padre en Turín y Roma, donde residió entre 1727 y 1732. En 1736 fue nombrado pintor de la corte de los Borbones en Madrid. En 1752 contribuyó a la fundación de la Academia de San Fernando y fue su primer director. En ese mismo añó regresó a Francia. Retrató a Luis XV varias veces, a fin de que la efigie del monarca estuviera presente en las diferentes cortes europeas. En 1765 ocupó el cargo de director de la llamada École des Elèves Protegés, que pertenecía a la Academia francesa.

Falleció en París en el año 1771.