1920년 영국 런던 출생으로 어린 시절 아역 배우로 출발하여 연기생활을 했으며 2차 대전 당시 영국 왕실 공군에서 전쟁 기록영화를 촬영한 길버트는 종전후 1948년 [리틀 발레리나 The Little Ballerina]란 작품을 통하여 연출가로 정식 데뷔했다.
1953년작 [Albert R.N.]와 1956년 연출한 [Reach for the Sky] 두편의 전쟁영화로 주목을 받기시작했으며 코미디 영화 [The Greengage Summer (61)]와 [알피 Alfie (66)]로 명성을 얻었다. 특히 마이클 케인과 셜리 윈터스가 주연한 길버트의 코미디 영화 [알피]는 1967년 아카데미 영화제 5개부문 후보에 오르며 비평적 성공을 거두었으며 루이스 길버트는 1967년 007시리즈의 제작자인 알버트 R.브로콜리의 제안으로 5번째 본드무비인 [007 두번산다 You Only Live Twice]의 연출을 맡게되었다.
1970년 미국시장으로 진출하여 액션 스릴러물 [어드벤처 The Adventure]를 연출했으며 1971년 자신의 영화사인 루이스 길버트 프로덕션이 제작한 로맨스 영화 [프렌즈 Friends ]와 1974년 속편인 [폴 앤 미셀 Paul and Michelle]을 발표했다. 1975년 2차 대전 당시 유럽 체코를 배경으로 레지스탕스의 활약을 그린 액션 스릴러[ 새벽의 7인 Operation: Daybreak]을 연출하고 세계적인 흥행성공을 거둔 길버트는 1977년 [007 나를 사랑한 스파이 The Spy Who Loved Me ]를 연출, 10년만에 다시 본드무비로 복귀하였다.
이후, 1979년 로저 무어 주연의 11번째 본드 무비 [007 문레이커 Moonraker]를 완성했으며 윌리 러셀의 희곡을 각색한 두편의 코미디 [리타 길들이기 Educating Rita (83)] 와 [셜리 발렌타인
Shirley Valentine (89)]등의 작품을 내놓았다.