Zunächst war Loutherbourg Schüler seines Vaters Philipp Jakob (1705-1765), Kupferstecher und Miniaturmaler am Hof in Darmstadt, bis er mit der Familie nach Paris umzog und dort ab 1755 das Atelier von Carle van Loo (1705-1765) besuchte. Durch Kontakte zu dem Kupferstecher Johann Georg Wille (1715-1808) und dem Genre- und Schlachtenmaler Francesco Casanova (1727-1803), deren Ateliers er zeitweise besuchte, wurde er mit der holländischen Malerei des 17. Jahrhunderts vertraut. Bereits 1766 wurde Loutherbourgh zum »peintre du roi« ernannt und Mitglied der königlichen Akademie. 1768 ging er nach Marseille; vermutlich reiste er von dort aus nach Italien, Deutschland und in die Schweiz. Im November 1771 brach er schließlich nach London auf. Im September 1773 begann seine Karriere als Bühnenmaler am »Drury Lane Theatre« und am »Covent Garden Theatre«. Anfang der 1780er Jahre befasste er sich, unterstützt durch ausgedehnte Reisen, mit der englischen Landschaft. In den Jahren zwischen 1789 und 1800 konzentrierte er sich auf die Historienmalerei und schuf Gemälde religiösen Inhalts und zur Geschichte Englands. Mit seinen von den Holländern inspirierten Landschaften etablierte Loutherbourgh eine Alternative zu der in England bestehenden Landschaftsmalerei nach italienischem Vorbild.

Levallet-Haug 1948, S. 77-133; Joppien 1972; AK London 1973.