Луиза Брили родилась 27 марта 1979 года в городе Нортгемптон. После окончания школы она поступила в Кембриджский университет, где изучала историю. Затем Брили уехала в Нью-Йорк, чтобы изучать актёрское мастерство в Институте театра и кино Ли Страсберга.
Она также брала уроки у комика Филиппа Голье[en].Карьера в театреНа театральной сцене Луиза Брили дебютировала в 2001 году в роли 14-летней Софи в спектакле Sliding With Suzanne лондонского театра «Ройал-Корт» .
В 2005 году она сыграла в спектакле Тома Стоппарда «Аркадия» , поставленного в бристольском театре «Олд Вик» .Луиза Брили также играла в спектаклях «Маленькая Нелл» (2007), «Дядя Ваня» в театрах Rose Theatre и English Touring Theatre (2008), «Государственный инспектор» в театре «Янг-Вик» (2011), «Троянские женщины» в театре Gate Theatre (2012).Карьера в киноДебютным фильмом Луизы Брили стал сериал «Катастрофа» , где она сыграла медицинскую сестру.
В 2005 году она появилась в роли Джуди Смолвид в экранизации романа Чарльза Диккенса «Холодный дом» .
В 2010 году Луиза Брили была приглашена на роль патологоанатома Молли Хупер в сериал «Шерлок» . Изначально планировалось, что её героиня будет только в первой серии, однако персонаж так понравился зрителям, что её решили оставить.
В 2012 году на канале BBC 2 вышел документальный сериал о Чарльзе Диккенсе The Charles Dickens Show, в котором Луиза Брили сыграла несколько ролей, а также была продюсером и соавтором сценария.
В 2013 году на экраны вышел сериал «Отец Браун» , в котором Брили сыграла роль Эленор Найт.