Lou Martin-Fernet est formée au Conservatoire Régional de Grenoble puis à l’École Nationale Supérieure d'Art Dramatique de Montpellier dirigée par Ariel Garcia-Valdès. Depuis, elle travaille comme comédienne au sein de différentes compagnies théâtrales : le Collectif MXM (Park et Festen, mises en scène de Cyril Teste) ; le Collectif 70 (Froid/Biographie d’ombres, mise en scène de Claude Leprêtre) ; la compagnie Ariadne (Ces-filles là, mise en scène de Anne Courel) ; le 5ème Quart (First Trip, mise en scène de Katia Ferreira) ; le Collectif Colette (Presque L'Italie de Ronan Cheneau, mise en scène de Laurent Cogez) ; Les Veilleurs (Le Pays de Rien et La Morsure de l'âne de Nathalie Papin, mises en scène de Émilie Le Roux) ; Le Ring Théâtre (Hollywood de Lagarce et Quartier Général de Julie Rossello, mises en scène de Guillaume Fulconis) ; Là-bas Théâtre (Il ne s'était rien passé de Pierre Astrié, mise en scène de Noémie Rosenblatt) ; Le Zinc Théâtre (Intendances de Rémi De Vos, mise en scène de Gilbert Rouvière) ; Mathieu Bauer et Bruno Geslin qui la mettent en scène dans Une faille, saisons 1&2 de Sophie Maurer, et André Wilms qui la met en scène dans Preparadise Sorry Now de Fassbinder...
Elle a mené des projets personnels : direction de la compagnie Sailor Théâtre de 2015 à 2020 ; création du solo Diotime et les lions de Henry Bauchau, mise en scène de Laurent Cogez ; et écriture et co-réalisation de projets filmiques.
Elle joue également au cinéma dans des films d'auteurs indépendants, notamment auprès des réalisateurs Stéphane Vuillet, Christophe Gaultier, Valérie Gasse, Marion Guerrero... Elle est lectrice régulière au sein des collectifs de lecture Troisième Bureau à Grenoble et Textes en Cours à Montpellier.
Elle enseigne aux élèves d’option théâtre de première et terminale au lycée d’Alzon à Nîmes.