Après une formation technique en électricité au lycée de la Martinière puis des études aux Beaux-Arts, il entre en 1950 comme régisseur à l'Opéra de Lyon grâce à son oncle, le chanteur Paul Camerlo, qui en est directeur. Il se forme auprès du chef d'orchestre Otto Ackermann (1909-1960).
Sous le pseudonyme de Louis Erlo, il fait ses débuts de metteur en scène dans le cadre du Festival de Lyon au théâtre romain de Fourvière où il monte de nombreuses œuvres lyriques de 1957 à 1970 dont, en 1962, Œdipe roi de Jean Cocteau et Maurice Thiriet, avec Jean Marais et la troupe de la Comédie-Française.
Au cours de sa carrière, il est successivement directeur de l'Opéra de Lyon (1969-1995), où il fonde dès sa prise de fonction la troupe de ballet avec Vittorio Biagi, de l'Opéra-Studio de Paris (1973-1979) et du Festival d'Aix-en-Provence (1982-1996). Pendant son passage à la tête de l'Opéra-Studio, il contribue à révéler de nombreux jeunes talents lyriques français, dont le baryton Jean-Philippe Lafont.
Il entame une refonte en profondeur de l'Opéra de Lyon, créant un orchestre à part entière, une maîtrise et un atelier lyrique destiné à former les jeunes chanteurs sur le modèle de celui de l'Opéra de Paris. Il recrute comme chef principal John Eliot Gardiner et partage à partir de 1980 la direction avec Jean-Pierre Brossmann. En 1993, il inaugure le nouveau bâtiment dit Opéra Nouvel, du nom de son architecte Jean Nouvel.
En 1983, il joue un rôle actif dans le jury international qui choisit l'architecte chargé de construire l'Opéra Bastille.
Louis Erlo meurt le à Olmeto en Corse, à l'âge de 97 ans,. Ses obsèques ont lieu le 6 octobre en l'église Santa Maria d'Olmeto.
1960: La Vestale de Gaspare Spontini, mise en scène Louis Erlo et Paul Camerlo, dir. Edmond Carrière, Grand théâtre romain de Fourvière (Festival de Lyon)
1962: Lohengrin de Richard Wagner, mise en scène Louis Erlo, dir. André Cluytens, Grand théâtre romain de Fourvière (Festival de Lyon)
1962: Œdipe roi de Jean Cocteau, musique Maurice Thiriet, mise en scène Louis Erlo, dir. Edmond Carrière, Grand théâtre romain de Fourvière (Festival de Lyon)
1963: Aida de Giuseppe Verdi, mise en scène Louis Erlo, dir. Bruno Bogo, Grand théâtre romain de Fourvière (Festival de Lyon)
1964: Les Fêtes d'Hébé de Jean-Philippe Rameau, mise en scène Serge Lifar, dir. Edmond Carrière, Grand théâtre romain de Fourvière (Festival de Lyon) - en tant qu'assistant metteur en scène
1964: Les Canuts de Joseph Kosma, mise en scène Louis Erlo, dir. Edmond Carrière, Opéra de Lyon (création)
1964: Tannhäuser de Richard Wagner, mise en scène Louis Erlo, dir. Bruno Bogo, Grand théâtre romain de Fourvière (Festival de Lyon)