Louis Joseph Chevrolet nació el 25 de diciembre de 1878, en La Chaux-de-Fonds, Suiza, hijo de Joseph Felician Chevrolet, un relojero, y su esposa, Angelina Marie Chevrolet. Fue el segundo de los seis hijos de sus padres, cuatro varones y dos mujeres. Cuando tenía alrededor de seis años, la familia se mudó a Beaune, un pequeño pueblo en la región de Borgoña en Francia.
Cuando era niño, su padre le enseñó habilidades mecánicas básicas y destacó la importancia de la precisión en la fabricación de piezas de máquinas. Ya de adolescente, desarrolló un interés en las competencias ciclísticas y se convirtió en aprendiz en una tienda de bicicletas. En su tiempo libre reparaba bicicletas rotas con la ayuda de manuales de reparación.
En 1898, consiguió un trabajo con la "Mors Auto Company" y fue enviado a un concesionario de automóviles en Montreal, Canadá, al año siguiente. Trabajó como mecánico-chofer durante seis meses y luego se mudó a Brooklyn, Nueva York.
En los Estados Unidos, trabajó brevemente para una compañía de ingeniería de inmigrantes suizos, y luego se mudó a Brooklyn para trabajar con el fabricante de automóviles francés "DeDion Bouton Motorette Company". Allí se le dio la oportunidad de ser piloto sustituto del equipo de carreras de automóviles Fiat en la ciudad de Nueva York.
Pronto se ganó una muy buena reputación como mecánico y piloto de autos de carrera en los Estados Unidos y se convirtió en una celebridad después de varias victorias. Dejó a Fiat para trabajar para
William C. Durant, apodado el padre de "General Motors", quien le dio el trabajo de diseñar autos conceptuales para Buick que más tarde llevaron al "Buick Racing Team" a muchas victorias.
A pesar de tener poca educación formal, aprendió el diseño de automóviles y comenzó a diseñar su propio motor para un nuevo automóvil en 1909. Construyó un motor de seis cilindros con válvula en su propio taller de máquinas, en Grand River Boulevard en Detroit, Michigan.
El 3 de noviembre de 1911, cofundó la prestigiosa "Chevrolet Motor Car Company" con Durant y otros dos socios de inversión, William Little y el Dr. Edwin R. Campbell.Pero cuando surgieron diferencias entre él y Durant sobre el diseño del automóvil, le vendió su participación en la compañía, en 1915, y posteriormente fundó en Canadá la compañía McLaughlin's, para construir Chevrolets.
En 1916, él y sus hermanos, fundaron la "Frontenac Motor Corporation" para fabricar piezas de carreras para el Ford Modelo Ts. Pero no era un hombre de negocios astuto y pronto la compañía fracasó.
Más tarde trabajó para Stutz Automobile Company, Indianápolis, y también estableció una fábrica de aviones que fracasó. En 1934, se convirtió en consultor en la división Chevrolet de General Motors, donde permaneció hasta que sufrió una hemorragia cerebral y se vio obligado a retirarse en 1938.
Murió el 6 de junio de 1941 en Detroit y fue enterrado en el cementerio de Santa Cruz y San José en Indianápolis, Indiana.