Fille de l’actrice Cécile Magnet, Louise Chevillotte se tourne naturellement vers la comédie. C’est après avoir vu en 2009 l’acteur allemand Lars Eidinger interpréter Hamlet sur scène qu’elle se décide à se lancer et suit une formation théâtrale à la Compagnie Falaises et Plateaux jusqu’en 2013. Elle entre ensuite au Conservatoire national supérieur d'art dramatique de 2014 à 2017.
C’est lors de sa dernière année qu’elle se fait repérer par Philippe Garrel et décroche son premier rôle au cinéma dans L’Amant d’un jour, sélectionné à la Quinzaine des Réalisateurs. Nommée aux Révélations 2018 de l'Académie des arts et techniques du cinéma, l’actrice incarne la compagne d'un homme bien plus âgé qu’elle, joué par Eric Caravaca. Elle retrouve le cinéaste en 2020 pour Le Sel des larmes.
Entre-temps, elle tient le premier rôle féminin du singulier Synonymes, Ours d’Or au Festival de Berlin 2019, qui suit les traces d’un Israélien fraîchement arrivé à Paris. En parallèle, elle s’illustre régulièrement sur les planches, notamment sous la direction de Christian Schiaretti. Après des seconds rôles dans deux films phares de 2021 (Benedetta et L’Événement), elle est une étudiante dont s’entiche le héros du Monde après nous, un jeune écrivain précaire qui mène un train de vie au-dessus de ses moyens.
En 2023, Louise Chevillotte s’essaie à l’effeuillage dans le club de strip-tease À mon seul désir, où elle tombe sous le charme de Zita Hanrot.
Émilie Schneider