Eriksson är uppväxt i Tollered i Lerums kommun och hans moderklubb är Lerums BK. Tidigt utpekad som en av de största svenska hockeytalangerna spelade Loui Eriksson ungdoms-, junior- och elitishockey i Frölunda HC. 2004 blev han utsedd till Årets nykomling i Elitserien i ishockey. Året före draftades han av Dallas Stars som klubbens förstaval och debuterade i NHL säsongen 2006–2007. Åtminstone under delar av sin rookiesäsong var Eriksson en offensiv förgrundsgestalt i Dallas med mycket istid i powerplay och totalt 19 poäng, varav 6 mål. Med det var han poängbäst av alla svenska nykomlingar den säsongen. Hans mål- och poängproduktion ökade sedan för varje säsong och säsongen 2008–2009 vann han den svenska skytteligan i NHL med sina 36 mål denna säsong.
Den 4 juli 2013 offentliggjordes det att Boston Bruins och Dallas Stars hade bytt spelare med varandra. Bruins skickade iväg Tyler Seguin, Rich Peverley och Ryan Button till Stars, i utbyte mot Eriksson, Matt Fraser, Reilly Smith och Joe Morrow.
Han blev sedan tradad i ett "package deal" med ett par ytterligare spelare från Boston Bruins till Vancouver Canucks i en draft sommaren 2017. Där spelade han relativt mycket varje säsong till dess att laget bytte tränare hösten 2019. Då blev han placerad i frysboxen, fick mindre speltid och uppsatt på transferlistan. Han tillhörde Vancouvers Canucks NHL-lag mellan år 2017 och 2021.
Sommaren 2021 köptes han loss av Arizona Coyotes. Han spelar sedan 2022 för Frölunda HC.[3][4]
