Луи Брайль родился 4 января 1809 года в семье сапожника (по другим данным — шорника) Симоне-Рене (Simon-René) Брайля в небольшом французском городке Кувре (Coupvray). В 3-летнем возрасте Брайль начал слепнуть в результате воспаления глаз, начавшегося оттого, что мальчик поранился шорным ножом (подобие шила) в мастерской отца, окончательно он ослеп в 5 лет.

Родители научили Луи плести бахрому для конской упряжи, шить домашние туфли, пригласили учителя музыки для обучения Луи игре на скрипке. Алфавит Луи изучал в местной школе при помощи палочек. В 10 лет (в 1819 году) Луи отдали в Парижский государственный институт для слепых детей, обучающий грамоте, музыке, вязанию и ткачеству. Для занятий предоставлялись книги, изданные рельефно-линейным шрифтом, но таких книг было мало, и отсутствовали учебники по многим предметам. Методика преподавания была основана на восприятии информации на слух. Луи был одним из способнейших учеников, научился играть на пианино и органе.

В 1828 году Луи окончил учёбу и получил предложение о работе младшим учителем-репетитором. Во время обучения Луи познакомился с «ночной азбукой», разработанной Шарлем Барбье. Барбье был артиллерийским офицером и разработал азбуку для военных целей — для передачи информации в ночное время. Запись сведений осуществлялась путём прокалывания отверстий в картоне, чтение — путём прикосновений к картону (осязанием). В 1824 году (в 15 лет) Брайль разработал рельефно-точечный шрифт для незрячих и слабовидящих людей, названный в его честь (шрифт Брайля) и используемый по сей день во всём мире.

Брайль работал над шрифтом многие годы и в 1829 году представил начальный вариант шрифта на рассмотрение совета института. Совет института счёл шрифт неудобным для зрячих преподавателей. И только в 1837 году по настоянию слепых и слабовидящих людей совет института снова вернулся к рассмотрению шрифта.

Брайль был талантливым музыкантом, преподавал музыку незрячим и слабовидящим людям, на основе принципов, положенных в основу его шрифта, разработал шрифт для записи нот (нотопись). Первой книгой, напечатанной по системе Брайля, была «История Франции» (1837). Умер Брайль 6 января 1852 года в Париже и был похоронен в родном городе Кувре. В 1952 году перезахоронен в Пантеоне (Париж). В доме, в котором Луи провёл детские годы, открыт музей. В честь Брайля названа улица, ведущая к его дому-музею.

В России книгопечатание шрифтом Брайля началось с издания в 1885 году книги «Сборник статей для детского чтения, посвященный слепым детям» Анной Александровной Адлер в количестве ста экземпляров.