Fille du journaliste et écrivain Denis Robert[2], Loulou Robert commence sa carrière de mannequin à 18 ans[3]. Elle pose dans les magazines V et dans Muse[4] puis fait plusieurs campagnes pour les marques Vuitton, Diesel, ou Abercrombie[5],[6]. Décontenancée face à la rudesse du milieu de la mode, elle abandonne ce métier après un échec concernant le contrat d'une grande marque de parfum et se met à écrire[7].
En , Loulou Robert publie son premier roman intitulé Bianca aux éditions Julliard[1],[8]. En , elle publie son deuxième roman Hope.
En , Loulou Robert publie Mue, un recueil de dix nouvelles préfacé par la journaliste et écrivaine Leïla Slimani, aux éditions Holiday Deluxe.
En septembre 2020, paraît Zone grise, où elle raconte les viols que lui a fait subir le photographe de mode David Bellemere quand elle avait 18 ans[9],[10].