Первые матчи в турнирах ITF Эмили Луа провела в 1994 году. В ноябре 1995 года, в 16 лет, впервые пробилась в финал турнира-«десятитысячника» в Гавре, победив по пути трёх посеянных соперниц, а в январе 1997 года в Динане (Франция) выиграла свой первый турнир ITF. До конца года она завоевала ещё один титул этого же уровня, а также дебютировала в основной сетке Открытого чемпионата Франции, проиграв, однако, уже в первом круге.
В 1998 году Луа впервые вошла в число ста сильнейших теннисисток мира. Этого результата она достигла в ноябре, после успешных выступлений в двух крупных турнирах ITF. За сезон она завоевала один титул ITF в одиночном разряде (снова в Динане) и один в парном (в Лиссабоне с Каролин Денен); на Открытом чемпионате Франции Денен и Луа дошли до третьего круга, победив в стартовом матче посеянных шестыми Лизу Реймонд и Ренне Стаббс, а в одиночном разряде Эмили выбыла из борьбы во втором круге, проиграв третьей ракетке мира Яне Новотной. В начале следующего года в Хобарте (Австралия) Луа вышла в свой первый финал турнира WTA в парном разряде, а в конце сезона выиграла турнир WTA в Паттайе; в совокупности с двумя победами в турнирах ITF это позволило ей закончить год в непосредственной близости от Top-50 рейтинга WTA в парном разряде. В одиночном разряде её лучшим достижением стал выход в четвёртый круг Открытого чемпионата Австралии после победы над десятой ракеткой мира Кончитой Мартинес. В следующие три года Луа выигрывала по одному турниру WTA в парах и ещё дважды уступила в финалах, уверенно сохраняя место в середине первой сотни сильнейших теннисисток в парном разряде. В одиночном разряде в 2001 и 2002 годах она также заканчивала сезон в первой сотне за счёт успешной игры в женском туре ITF, хотя выше полуфинала в турнирах WTA не пробивалась. В 2002 году она впервые была приглашена в сборную Франции на матч Кубка Федерации.
Прорыв в карьере Луа наступил в 2003 году. За год она выиграла три турнира WTA в парном разряде с тремя разными партнёршами (в том числе турнир II категории в Шанхае с Николь Пратт) и столько же раз проигрывала в финалах. На Открытом чемпионате Франции Луа дошла с Натали Деши до четвертьфинала, переиграв посеянных седьмыми Патрицию Вартуш и Петру Мандулу. В мае 2003 года Луа впервые вошла в Top-50 женского парного рейтинга, а после победы в Шанхае поднялась на высшую в карьере 15-ю строчку в рейтинге. В одиночном разряде она по-прежнему не поднималась выше полуфинала, но большая стабильность в результатах позволила ей закончить год на 41-м месте в рейтинге. Среди соперниц, побеждённых ей в этом сезоне, были восьмая ракетка мира Чанда Рубин и занимавшая 13-е место в рейтинге Елена Дементьева. Луа завершила сезон завоеванием Кубка Федерации в составе сборной Франции, которой принесла два очка в пяти играх (ни одна из которых уже не имела решающего значения).
За 2004 год Луа выиграла два турнира WTA в одиночном разряде — турнир в Касабланке, где была посеяна первой, и Открытый чемпионат Эшторила в Португалии, где была посеяна третьей. В середине апреля она достигла высшего в одиночной карьере 27-го места в рейтинге, до конца года сохранив позицию в Top-50. В парном разряде она выиграла один турнир, а также дошла до четвертьфинала на Уимблдоне, где её партнёршей была Марион Бартоли. Французская пара обыграла посеянных седьмыми Кончиту Мартинес и Жанетту Гусарову, но затем её остановила третья пара турнира Мартина Навратилова-Лиза Реймонд. Во второй половине сезона Луа почти не выступала в парах, но тем не менее закончила его на 31-м месте в парном рейтинге WTA. В конце сезона она во второй раз подряд представляла Францию в финале Кубка Федерации, где её команда встречалась с россиянками. На этот раз игра пар с участием Луа и Бартоли была решающей, и в упорной борьбе они уступили Анастасии Мыскиной и Вере Звонарёвой со счётом 6-7(5), 5-7, не сумев отстоять кубок. О накале борьбы говорят такие детали: в первом сете на тай-брейке россиянки отыгрались из счёта 3-0, во втором же француженки сравняли счёт, проигрывая 3-5, но тут же отдали два гейма, проиграв и сет, и весь матч[2].
2005 год стал для Луа рекордным по количеству титулов — она выиграла шесть турниров WTA невысоких категорий в парном разряде. В трёх из шести финалов её партнёршей была словенка Катарина Среботник, а с Николь Пратт Эмили выиграла один турнир и дошла до четвертьфинала Открытого чемпионата Франции, где их остановили будущие чемпионки — посеянные первыми Паола Суарес и Вирхиния Руано Паскуаль. Сезон она закончила на 29-м месте в парном рейтинге. В одиночном разряде ей не удалось развить прошлогодний успех: она дважды оступалась в полуфиналах турниров WTA и смогла завоевать лишь один титул в турнире ITF. В 2006 году в парном разряде Луа пять раз играла в финалах турниров WTA (в том числе четырежды за январь и февраль) и выиграла два из них, включая турнир II категории в Париже, где они с Кветой Пешке победили в финале одну из сильнейших пар мира — Кару Блэк и Ренне Стаббс. Свой последний титул в турнирах WTA Луа завоевала в 2007 году в одиночном разряде, выиграв турнир III категории в Акапулько после побед над тремя сеяными соперницами. Она объявила о завершении игровой карьеры после поражения от Тимеи Бачински в первом круге Открытого чемпионата Франции 2009 года[3].
После окончания игровой карьеры Эмили Луа работает консультантом на канале Eurosport, с сентября 2012 года также посещая школу журналистики в Париже. Летом 2011 года у неё родился сын[4].