Людовика родилась в Мюнхене и большую часть жизни провела в имении мужа Поссенхофен.
Её родными сёстрами были двойняшки Елизавета Людовика, Амалия Августа, София и Мария Анна.
Ее сводным братом был король Людвиг I Баварский.
Уже в четырехлетнем возрасте ей приходилось участвовать в придворной жизни, включая посещение театра, чтобы привыкнуть к придворному этикету. Она получила образование в области литературы, географии и истории, владела немецким и придворным французским языком.

В 1817 году аббатство Тегернзее стало летней резиденцией баварского короля, началось развитие долины Тегернзее и зарождение светской жизни вокруг озера — развитие, которое привело к нынешней популярности Тегернзее.

В сентябре 1828 года, в Тегернзе, вопреки желанию обеих сторон, из династических соображений, она вышла замуж за баварского герцога Максимилиана Иосифа. В этом браке родилось десять детей, в том числе Елизавета Амалия Евгения, императрица Австрии и королева Венгрии (Сиси).

Муж мало уделял ей времени, считая, что она нужна лишь для того, чтобы рожать детей и заниматься хозяйством. Людовика чувствовала себя ущемлённой свадьбой с человеком ниже её рангом, так как её сестры вышли замуж за наследных принцев.

Значительное наследство ей досталось от свекрови, Амалии Луизы фон Аренберг, включавшее владения во Франции и дворец в Париже, это позволяло ей вести роскошный образ жизни.
В Мюнхене герцог Макс заказал дворец на тогда еще развивающейся улице Людвигштрассе, так называемый дворец герцога Макса.

Кроме того, в 1834 году герцог Макс приобрел поместья Поссенхофен и Гарацхаузен на озере Штарнберг. Семья использовала замок Поссенхофен в качестве летней резиденции, хотя герцогиня Людовика проводила там большую часть времени одна со своими детьми.

В последние годы жизни герцогине пришлось хоронить много близких.…
Все ее братья и сестры ушли до нее. Особенно болезненными был уход любимого брата Карла и сестры Софи. Людовика похоронила мужа, старшую дочь Хелену, внука Рудольфа.…
По воспоминаниям придворной дамы после трагедии в Майерлинге герцогиня больше переживала за дочь и зятя, чем за смерть Рудольфа, который не был ее «любимым внуком».

Мигрень была ее спутницей жизни с молодых лет. По воспоминаниям ее придворной дамы Людовика иногда даже не могла заколоть волосы — от шпилек болела голова. Новомодное чудодейственное средство морфий помогало умеренно. К старости ее зрение значительно ухудшилось — в последние годы Людовика была слепа «на три четверти».

Она часто просила придворных и внучку почитать ей. Особенно интересовали ее книги по географии и истории. Старую герцогиню приводили в восторг современные технические новшества.  Она велела провести в мюнхенском дворце телефонную линию, чтобы звонить близким. В комнатах и на балконе были установлены термометры и барометр. Ей доставляло удовольствие наблюдать за изменением погоды и докладывать об этом домочадцам. 

Людовику также интересовали современные часы. Конечно, часы уже существовали задолго до ее рождения. Но к концу 19-го века стало возможно индустриальное массовое производство часов всех видов, они перестали быть предметом роскоши.

В конце января 1892 года силы стали покидать Людовику. Зиму герцогиня проводила обычно в Мюнхене, а не в Поссенхофене. Она стала засыпать за столом, у нее пропал аппетит, и общее состояние тоже ухудшилось. Родственники стали опасаться за ее здоровье — по Мюнхену ходила эпидемия гриппа. Сын-врач вместе с семейным врачом неусыпно бдил у постели матери. Оповестили всех близких о возможном трагическом исходе болезни.
Первой приехала дочь герцогония Алансонская с мужем. Затем прибыл внук Альберт, глава дома Турн-и-Таксис. Также приехал Мигел Браганса, вдовец внучки Элизабет…
Сиси не смогла приехать — она находилась рядом с дочерью Мари Валери, у которой со дня на день ожидались роды первенца. Ребенок родился через день после смерти бабушки.

Последняя оставшаяся в живых представительница семьи первого баварского короля, вдовствующая герцогиня Людовика Вильгельмина, в возрасте 83 лет уснула вечным сном в ночь на 26 января 1892 года.
Она была похоронена рядом со своим мужем в монастырской церкви Святого Квирина на озере Тегернзее.