Луи Анри Буссенар родился 4 октября 1847 года в деревне Экренн (округ Питивье департамента Луаре в исторической провинции Бос). Родителями будущего романиста были Луи-Антуан Буссенар, управляющий экреннского замка, сборщик коммунальных налогов, вдовец, и Элоиза Ланс — молодая кастелянша и горничная замка, дочь ткача-ремесленника. К счастью для мальчика, получившего при рождении имя Анри-Луи-Франсуа-Илэр, спустя три года его родители поженились, и их ребёнок стал носить фамилию Буссенар.
Овдовев в 1855 году, Элоиза одна была вынуждена воспитывать двоих сыновей (Луи было 8 лет, его младшему брату Антуану — пять). В школе Экренна юный Луи Буссенар отличался умом, усердием в учёбе, и при этом гордым и строптивым характером. В 1860–1867 годах он получал гуманитарное образование в пансионе Борьё в Питивье, по окончании которого поступил на медицинский факультет Парижского университета.
С юных лет его излюбленным досугом была охота, приезжая в родную деревню на каникулы, он любил бродить по босеронским лесам с ружьём и собакой.
Учёба была прервана началом франко-прусской войны. Как студент Буссенар не подлежал мобилизации, но, будучи страстным патриотом, он ушёл в армию добровольцем. Студент-медик Буссенар был зачислен военным фельдшером в действующую часть и вскоре оказался на восточном фронте, где присутствовал, сознавая своё бессилие — при разгроме французских войск под Висамбургом и Рейшофеном. Отступив в составе действующей армии к Парижу, Буссенар стоически переносит суровые испытания осады, лишения и голод, огонь артиллерийских обстрелов. Во время героической и безуспешной попытки французов прорвать блокаду при Шампиньи в ночь с 1 на 2 декабря 1870 года военный фельдшер Буссенар получил пулевое ранение. Горечь поражения на всю жизнь останется в его сердце, к воспоминаниям о войне он не раз вернётся в своём творчестве.
После войны Буссенар некоторое время продолжал своё медицинское образование, но вскоре окончательно порвал с профессией и занялся литературой. Самые ранние из обнаруженных газетных публикаций Буссенара (несколько научных обозрений) датируются маем-июнем 1876 года. В последующие годы он работает репортёром, хроникёром в разных парижских газетах.
Предположительно в 1875 году Буссенар совершает своё первое путешествие — в Австралию и Индонезию, где пробудет около трёх месяцев. А с апреля 1878 года недавно открывшийся «Журнал путешествий» (Journal des Voyages) начинает публиковать первый роман Луи Буссенара — «Через всю Австралию».
Его второй роман, «Кругосветное путешествие юного парижанина», выходя в 54 выпусках «Журнала путешествий» (1879–1880), а после — отдельной книгой, делает автора по-настоящему знаменитым.
В качестве поощрения за успех «Журнал путешествий», главной звездой которого Буссенар останется на протяжении 32 лет, до конца жизни, субсидирует его поездку в Гвиану. Буссенар проводит в Гвиане пять месяцев, углубляясь в джунгли, исследуя русла рек, ночуя в индейских хижинах, встречаясь с золотоискателями, сочиняя заметки для «Журнала путешествий» и набрасывая свой новый роман, «Гвианские робинзоны». Из Гвианы он привозит предметы туземного быта, керамику, оружие, охотничьи трофеи, десятки рисунков и фотографий, тропические растения (украсившие сад его родного дома), документальные сведения и карты, что делало его крупнейшим специалистом по Гвиане того времени.
Третий роман также принимается публикой с огромным восторгом. Буссенар нашёл формулу своего успеха, ему больше не нужно зарабатывать на жизнь тяжёлым трудом репортёра, он оставляет шумный Париж и поселяется в провинции, в окрестностях департамента Луаре, милой сердцу провинции Бос, недалеко от родного Экренна, где живёт его мать. Недавний журналист и неутомимый путешественник становится «джентльменом-фермером и домоседом», совершая иногда небольшие путешествия между написанием очередных романов (в Марокко, Флориду, Сьерра-Леоне) и проводя зимние месяцы на средиземноморском побережье Франции.
С 1883 года с ним рядом любимая и верная спутница жизни, Альбертина Делафуа. Буссенар и Альбертина, которую он любовно называл «моя голубка», счастливо проживут вместе 27 лет, до скончания дней, и ничто не омрачит их безмятежных отношений. Буссенар пишет книги, Альбертина музицирует, переписывает рукописи новых романов, их нередко видят среди босеронских полей на двухместном велосипеде.
Буссенар оставил весьма богатое литературное наследие. В библиографии, скрупулёзно составленной Тьери Шеврие, фигурирует 38 романов, три больших документальных сочинения, а также более двух десятков очерков и рассказов…
Конец писателя оказался трагическим. В июне 1910 года, в возрасте 46 лет, внезапно заболевает и умирает его любимая жена Альбертина. Сломленный невыносимым горем, этот могучий атлет не в силах сопротивляться обострившейся болезни…
Луи Буссенар умирает 9 сентября того же года, пережив супругу меньше чем на три месяца. За несколько дней до кончины, неизбежность и близость которой он как врач прекрасно осознаёт, Буссенар собственноручно составляет завещание (согласно которому все его рукописи и личные бумаги были впоследствии сожжены) и даже текст извещения о смерти, которое породило ложные слухи о самоубийстве. Писатель был похоронен рядом с Альбертиной на кладбище их родной деревни Экренн.