Loueke groeide op in wat hij omschrijft als een familie van arme intellectuelen in het West-Afrikaanse land Benin. Rond zijn 17e werd hij beïnvloed door een oudere broer die gitaar speelde. Hij luisterde naar gitaristen George Benson, Kenny Burrell, Joe Pass en Wes Montgomery. Het kostte Loueke een jaar om de $ 50 te verdienen die hij nodig had om zijn eerste gitaar te kopen.
Hij studeerde aan het National Institute of Art in Ivoorkust, de American School of Music in Parijs van 1994 tot 1998, Berklee College of Music van 1999 tot 2001 en het Thelonious Monk Institute van 2001 tot 2003. Hij deed auditie voor het Thelonious Monk Institute of Jazz aan de University of California. Hij werd geselecteerd door een jury, waaronder jazzmuzikanten Herbie Hancock, Terence Blanchard en Wayne Shorter.
Hij maakte zijn Blue Note-labeldebuut in 2008 toen  zijn album Karibu uitbracht. Het album bevat gastoptredens van Hancock en Shorter. Zijn album Mwaliko (2010) is een verzameling duo- en trio-uitvoeringen die traditionele West-Afrikaanse muziek combineert met jazz. Gasten zijn onder meer Angélique Kidjo (een inwoner van Benin), Richard Bona uit Kameroen en de Amerikaanse muzikanten Marcus Gilmore en Esperanza Spalding.