Fils de Léon Halévy et de Louise Alexandrine Lebas (fille d'Hippolyte Le Bas), Ludovic Halévy entra dans l'administration en 1852. Il fut nommé chef de bureau au ministère de l'Algérie en 1858 puis devint en 1861 secrétaire rédacteur au Corps législatif, présidé par le duc de Morny. Il collabora aussi avec ce dernier pour le livret de son opérette Monsieur Choufleuri restera chez lui, mise en musique par Jacques Offenbach (1861). Sa carrière littéraire prit rapidement un tour suffisamment favorable pour lui permettre de quitter l'administration en 1867.
Le duo composa également des vaudevilles et des comédies (Les Brebis de Panurge, 1863 ; Fanny Lear, 1868 ; Froufrou, 1869 ; Tricoche et Cacolet, 1872 ; Le Prince, 1876 La Cigale, 1877 ; Le Mari de la débutante, 1879).
Dans cette collaboration de vingt ans, il est difficile de déterminer ce qui revient à Meilhac et ce qu'on doit à Halévy. Si l'on en juge par les œuvres que ce dernier signa seul, il avait, avec autant d'esprit et d'alacrité que son coéquipier, plus de goût, de raffinement, de profondeur et d'humanité, et aussi moins de loufoquerie et d'imagination.
Ludovic Halévy chez lui photographié par Dornac en 1893.
Seul, Halévy créa les personnages de la famille Cardinal, symbole de la petite bourgeoisie parisienne pompeuse, pédante et méchante. Il est également l'auteur de deux romans, L'Abbé Constantin (1882) et Criquette (1883), qui furent de très grands succès de librairie à la fin du XIXe siècle. En rupture avec la noirceur des romans naturalistes, ils dépeignaient un monde certes réaliste mais où tous les personnages sont bons et vertueux.
L'entrée à l'Académie française
Ce succès lui ouvrit les portes de l'Académie française, où il fut élu le , au fauteuil 22, succédant à Joseph Othenin d'Haussonville. Sa réception officielle eut lieu le . Il y soutint, en vain, les nombreuses candidatures de son ami Émile Zola et cessa quasiment d'écrire.
Par son mariage en 1868 avec Louise Breguet (1847-1930), il était le gendre de Louis Breguet (1804-1883), horloger et physicien. Leurs deux fils sont historiens : Élie Halévy (1870-1937) et Daniel Halévy (1872-1962), ce dernier (Daniel) étant lui-même le beau-père de Louis Joxe et le grand-père de Pierre et Alain Joxe. Sa nièce par alliance, Madeleine Breguet, était la première épouse de Jacques Bizet.
L'Impresario, opérette bouffe, avec Léon Battu, musique de Mozart, Paris, théâtre des Bouffes-Parisiens, .
Le Docteur Miracle, opérette en 1 acte, avec Léon Battu, Paris, théâtre des Bouffes-Parisiens, .
L'Opéra aux fenêtres, opérette en un acte, musique de Léon Gastinel, Paris, théâtre des Bouffes-Parisiens, .
Orphée aux enfers, opéra-bouffon en 2 actes et 4 tableaux, avec Hector Crémieux, musique de Jacques Offenbach, .
Le Mari sans le savoir, opérette en un acte, avec Léon Halévy, musique de Saint-Rémy, Paris, théâtre des Bouffes-Parisiens, .
La Chanson de Fortunio, opéra-comique en 1 acte, avec Hector Crémieux, musique de Jacques Offenbach, Paris, théâtre des Bouffes-Parisiens, .
Le Pont des soupirs, opéra-bouffon en 2 actes et 4 tableaux, avec Hector Crémieux, musique de Jacques Offenbach, Paris, théâtre des Bouffes-Parisiens, .
Les Eaux d'Ems opérette en un acte, avec Hector Crémieux, musique de Léo Delibes, Paris, théâtre des Bouffes-Parisiens, .
La Baronne de San-Francisco, opérette en 2 actes, avec Hector Crémieux, musique de Henri Caspers, Paris, théâtre des Bouffes-Parisiens, .
Le Roman comique, opéra bouffe en 3 actes, avec Hector Crémieux, musique de Jacques Offenbach, Paris, théâtre des Bouffes-Parisiens, .
Une fin de bail, opérette en 1 acte, avec Hector Crémieux, musique de Alphonse Varney, Paris, théâtre des Bouffes-Parisiens, .
Fiammetta, ballet-pantomime, en 2 actes, avec Henri Meilhac et Arthur Saint-Léon, musique de Léon Minkus, Moscou, Ballet de Bolshoi, 12 (24) ; intitulé Néméa, ou l'Amour vengé, Paris, Académie impériale de musique, .
La Grande-duchesse de Gérolstein, opéra bouffe en 3 actes, 4 tableaux, avec Henri Meilhac, musique de Jacques Offenbach, Paris, théâtre des Variétés, .
Le Château à Toto, opéra bouffe en 3 actes, avec Henri Meilhac, musique de Jacques Offenbach, Paris, théâtre du Palais-Royal, .
La Périchole, opéra bouffe en 2 actes, avec Henri Meilhac, musique de Jacques Offenbach, Paris, théâtre des Variétés, .
Les Brigands, opéra bouffe en 3 actes, avec Henri Meilhac, musique de Jacques Offenbach, Paris, théâtre des Variétés, .
Marcel (1864), nouvelle publiée comme feuilleton dans diverses revues;
L'Invasion, souvenirs et récits (1872);
Madame et Monsieur Cardinal (Le Rêve. Le Cheval du trompette. Le Dernier chapitre. Quand on attend ses messes. Histoire d'une robe de bal. Antoinette. Niniche. La Petite caille plucheuse. L'Insurgé. Mistingue et Lenglumé), 1872;
Les Petites Cardinal. Madame Canivet. Le Programme de M. Cardinal. Pauline Cardinal. Virginie Cardinal. Le Feu d'artifice. La Pénélope. Pendant l'émeute. Régénérés. Un budget parisien. La Boule noire. A l'Opéra (1880);
Un mariage d'amour. Mariette. Les Trois séries de Madame de Châteaubrun. Le Maître de danse. Le Député de Gamache. L'Héritage. Souvenirs de théâtre. L'Ambassadeur chinois. Le Défilé. Le Petit Max (1883);
Princesse. Un grand mariage. Les Trois coups de foudre. Mon camarade Mussard (1887);
Notes et souvenirs, 1871-1872 (1889);
Karikari, Un tour de valse, Tom et Bob, la Plus belle, Noiraud, Guignol, Deux cyclones (1892);
Carnets. 1862-1869. 1869-1870, publiés avec une introduction et des notes, par Daniel Halévy (2 volumes, 1935).
