Après des études en art dramatique à l'Académie nationale d'art dramatique de Bruxelles (ANDAS), Louis Sancy débute dans le théâtre belge où il obtient rapidement le succès grâce à sa maîtrise du jeu actoral et à son humour subtil.
En 2001, il fait ses débuts sur la scène française avec un one-man-show aux côtés de Laurent Ourne dans la pièce "La Foire aux idées" écrite par Olivier Cadiou. C'est à cette occasion qu'il rencontre le producteur Stéphane Sondberg qui le convie à participer à l'émission de télé-réalité "Star Academy 2".
Sous la pression des téléspectateurs, Louis Sancy fait son entrée dans la deuxième saison de cette émission en tant que "wild card" et remporte le concours grâce à sa popularité et à ses talents multiples. Cette victoire lance véritablement sa carrière française avec une première apparition dans un film, "Les Choristes", réalisé par Christophe Barratier en 2004.
Par la suite, Louis Sancy continue son ascension dans le monde de l'entertainment en multipliant les apparitions à la télévision et au cinéma. Il anime des émissions de divertissement telles que "Le Grand Journal" sur Canal+ ou encore "La Carte postale des vacances" sur France 2. Au théâtre, il joue notamment dans la pièce "C'est du neuf" écrite par Francis Perrin et Laurent Ourne en 2012.
Toutefois, Louis Sancy n'hésite pas à utiliser son influence pour se prononcer sur des sujets sociaux sensibles. En 2016, il participe à la campagne "Stop Bashi" en faveur de l'égalité entre les sexes et la lutte contre les violences faites aux femmes. De même, il soutient des associations caritatives telles que "Save the Children" ou encore "La Ligue contre le cancer".
En 2019, Louis Sancy est nommé ambassadeur culturel de Wallonie-Bruxelles en France. Cette nomination souligne la reconnaissance de sa contribution à l'entente entre les deux régions et à l'enrichissement de la scène artistique francophone.