Mary Louise Brooks naît le 14 novembre 1906 à Cherryvale, dans l’état du Kansas, aux Etats-Unis. Elle se découvre très tôt une passion pour la danse et, dès 1922, intègre la célèbre compagnie dirigée par Ted Shawn et Ruth St. Denis. Son parcours la mène ensuite, notamment, aux George White’s Scandals en 1924 et aux Ziegfeld Follies en 1925.

Elle débute à l’écran à la Paramount en 1925 et devient rapidement une des jeunes stars de la firme. Elle est tout de suite reconnue pour sa beauté étrange, elle arbore des cheveux noirs ébènes coupés au carré, elle se plaît à ne pas sourire devant l’objectif des appareils photos. Elle incarne la parfaite « flapper » dont les attributs sont la jupe courte, les mœurs légères et les cheveux à la garçonne. C’est ainsi qu’elle est employée pour interpréter une femme libre peu scrupuleuse dans Le galant étalagiste (1926) de Frank Tuttle puis une petite amie d'un gangster dans La ville maudite (1927) de James Cruze. Elle poursuit son rêve américain en recouvrant les traits d’une artiste de cirque volage dans Poings de fer, coeur d'or (1928) d'Howard Hawks. Elle se fait alors remarquée en fugitive obligée de se déguiser en garçon pour échapper à la police dans Les Mendiants de la vie (1928) de William A. Wellman. Ce film marque également une avancée technique qu’il convient de souligner : la plus grande partie des scènes est tournée en extérieur et à l’occasion de quelques scènes parlantes, le réalisateur invente le « boom microphone ».

La consécration ne tarde pas à arriver pour la jeune actrice : en 1928, elle quitte les Etats-Unis pour aller tourner en Europe et se rend donc en Allemagne pour être la vedette de Loulou (1929) du grand réalisateur Georg Wilhelm Pabst. Elle y incarne une femme indépendante d’origine modeste, courtisane et danseuse, incapable de résister à ses pulsions sans pour autant avoir conscience de commettre le mal. Elle finit poignardée par Jack l’éventreur. Tout à la fois, aimée par un homme marié et convoitée par une lesbienne, la figure de Loulou fait scandale et le film est très vite censuré et amputé de plusieurs séquences. Le portrait de Louise Brooks, de plus en plus fatal, se complète avec Le Journal d'une Fille perdue tourné l'année suivante avec le même réalisateur. Elle y campe le personnage de Thymiane séduite très jeune par l’assistant de son père dont elle tombe enceinte. Reniée par sa famille, elle est ainsi envoyée dans une maison de redressement de laquelle elle s’échappe bien vite. A l’extérieur, elle apprend la mort de son enfant et décide de s’abandonner aux plaisirs de la chair en rejoignant une maison close.

Après ces deux tournages sulfureux elle entame son troisième film européen, Prix de beauté d'Augusto Genina, qui, cette fois, n’obtient pas le succès escompté. Le film n’est pas distribué aux Etats-Unis. Désormais l’actrice n’apparait plus que dans des seconds rôles et sa beauté n’est plus réellement mise en avant. De 1936 à 1938, elle retrouve néanmoins le monde du cinéma, avec deux westerns de série B, une figuration dans Le Coeur en fête de Robert Riskin et un rôle coupé au montage dans King of Gamblers de Robert Florey. Elle se retire du cercle du 7ème art alors qu’elle n’est âgée que de 32 ans. À partir de 1943, elle exerce des activités aussi diverses qu’actrice à la radio, escort-girl ou encore vendeuse dans un grand magasin. Elle rédige avec talent quelques textes traitant du cinéma mais ne réapparaît pas sur les écrans. L’étoile décède d’une crise cardiaque le 8 août 1985, à Rochester (New York), mais sa légende lui survit.