Desde 2006 hasta 2010, Luise Heyer asistió a la Universidad de Música y Teatro de Rostock en Mecklenburg, donde estudió actuación. En 2010, se unió al Teatro Dortmund, donde permaneció durante dos años y fue finalmente elegida mejor actriz en la temporada 2012. En 2011 interpretó su primer papel principal en el largometraje Westwind. Después interpretó a Sanna en la película de Edward Berger Jack, que fue parte de la Berlinale 2014. Desde 2017, Heyer apareció en la serie original de Netflix Dark como Doris Tiedemann. En 2019, Heyer recibió el raro honor de una doble nominación en los German Film Awards: tanto por el papel principal de víctima de violación en The Most Beautiful Couple (2018), como por su papel secundario en Todo sobre mí (2018). Por este último recibió la estatuilla en la categoría Mejor papel de apoyo femenino. En el mismo año, recibió el Premio Bambi en la categoría de Actriz Nacional por ambos papeles.
