Nato a Bologna nel 1555 si formò presso Prospero Fontana, viaggiando a Firenze, Parma, Mantova, Venezia e venendo a contatto con Camillo Procaccini. È il più anziano esponente della famiglia dei Carracci, cugino di Annibale. Predilige la pittura religiosa finalizzata alla moralizzazione e come stimolo devozionale.
Prima del 1584, oltre all'iscrizione alla Compagnia dei Pittori, gli possono essere attribuite lo Sposalizio mistico di santa Caterina, ora in collezione privata, San Vincenzo in adorazione della Vergine e del Bambino, al Credito Romagnolo di Bologna e San Francesco in adorazione del Crocifisso, conservato alla Pinacoteca Capitolina di Roma, in questi la sua attenzione viene rivolta alla pittura del Parmigianino.
Nel 1584 partecipa alla decorazione del bolognese Palazzo Fava insieme ad Annibale e ad Agostino. Tra le sue opere principali in questi anni si annoverano: Il Battesimo di Cristo, il San Francesco della Galleria Capitolina e il Matrimonio mistico.
Del 1587 è la Conversione di san Paolo; datata al 1588 è la Madonna dei Bargellini, coeva è l'Assunzione e la Trasfigurazione, ora in collezione privata; successiva è la Madonna degli Scalzi e del 1591 è la Sacra Famiglia con san Francesco, ora a Cento.
Tra il 1590 e il 1592, lavorò sempre con Agostino e Annibale al fregio di Palazzo Magnani con le Storie della fondazione di Roma; dello stesso periodo è la Flagellazione di Cristo, ora conservato a Douai al Museo della Certosa e del 1592 la Predicazione del Battista della Pinacoteca Nazionale di Bologna.
Tra il 1604 e il 1605 lavorò ad una serie di dipinti murali, in collaborazione con gli allievi, nel chiostro di San Michele in Bosco (oggi molto rovinati). Nello stesso cantiere era presente anche l'ex discepolo Guido Reni, ormai già in aperta e temibile concorrenza con Ludovico. Il ciclo del chiostro della chiesa benedettina di Bologna, benché dipinto su parete, non era stato steso ad affresco, ma attraverso una sperimentale applicazione della tecnica dell'olio su muro. La scelta si rivelò inadeguata alle caratteristiche climatiche del luogo, con rapida rovina delle pitture. Ciononostante, il ciclo del chiostro San Michele in Bosco è descritto dalle fonti come uno dei grandi capolavori di Ludovico Carracci e della sua scuola, tra le glorie della pittura bolognese. Supplisce in modo parziale alla perdita quasi integrale di quest'opera una bella serie di incisioni intagliate da Carlo Pisarri a fine Seicento.
Nel 1607 e 1608 è a Piacenza dove eseguì gli affreschi nel coro del Duomo e nel palazzo arcivescovile.
Del 1614 è la Crocifissione e i Santi Padri nel Limbo per la chiesa di Santa Francesca Romana a Ferrara in origine prevista per la Basilica di San Giorgio fuori le mura. L'opera, ora collocata nella prima cappella a destra entrando nella chiesa, in origine si trovava nell'abside ed è contornata da una trilogia di dipinti sempre di Ludovico raffiguranti nella cimasa Gli angeli adoranti, che portano in trionfo gli strumenti della passione e nelle nicchie laterali L'Addolorata e San Giovanni Evangelista piangente[2].
Anche l'ultima fase del Carracci evidenziò una pregevole qualità espressiva e morale, caratterizzata da un impianto formale pre-romantico polemico nei confronti delle nuove spinte barocche e da un tessuto cromatico basso.
Gli Apostoli al sepolcro della Vergine, 1606-1609, olio su tela, 665 × 345 cm, Parma, Galleria Nazionale.
Madonna col Bambino e sei Santi, 1607, olio su rame, 30 × 25 cm, New York, Metropolitan Museum of Art (già Bowood House, Inghilterra, collezione Earl of Shelburne; acquisto 2007).
^"Le Muse", De Agostini, Novara, 1965, Vol. III, pag.114
^Mario Enrico Cavallari, La Chiesa di S. Francesca Romana tra fabbrica e storia nella Ferrara dell'Addizione di Borso d'Este, Ferrara, Parrocchia di Santa Francesca Romana, 1995, pp. 22-25