Petrecea ore în şir lucrând cu motoare vechi Panhard în garajul casei şi a construit prima maşină în 1898, după ce a angajat doi muncitori pentru a-l ajuta să facă modificările necesare la motoare mai vechi. A numit maşina Voiturette şi a primit 13 oferte ferme de cumpărare. Văzând potenţialul comercial al invenţiei sale, i-a cooptat în afacere pe fraţii săi Marcel şi Fernand, şi au pus bazele companiei Renault Frères în 1899.
Fraţii lui administrau afacerea, iar Louis Renault se ocupa de design şi de manufactura maşinilor, însă la scurt timp a rămas fără sprijin, pentru că Marcel a murit într-un accident de maşină, iar Fernand s-a retras din motive de sănătate. La începutul Primului Război Mondial, Renault a propus ca fabricile de maşini să producă arme de 75 mm, folosind presa hidraulică, moda-litate mai ieftină decât operaţiunile cu strungul. Carcasele erau însă predispuse la explozii. Peste 600 de arme de 75 mm au fost distruse în explozii premature în 1915, iar cei care le foloseau au fost ucişi sau răniţi. Dar Louis Renault a fost decorat cu Marea Cruce a Legiungii de Onoare datorită contribuţiilor aduse cu fabricile sale în perioada războiului.
Acestea au produs în masă în 1919 tancul Renault FT-17. În perioada dintre răz-boaie, Renaul s-a ocupat de extinderea rapidă a companiei în timp ce făcea designul pentru noi invenţii, din care mare parte sunt folosite şi astăzi: amortizoarele de şocuri hidraulice, frâna cu tambur, aprinderea cu gaz comprimat, aparatul de taxare. În 1938, Renault l-a vizitat pe Adolf Hitler, iar până în 1939 a devenit un furnizor important pentru armata franceză.
La întoarcerea sa din SUA, unde fusese trimis pentru a solicita tancuri, a găsit în ţară armistiţiul germano-francez în urma căruia a fost forţat să colaboreze cu germanii, pentru care a produs peste 34.000 de vehicule în patru ani. În perioada nazistă de ocupare a Franţei compania se afla sub controlul germanilor, iar Renault a devenit nepopular printre membrii rezistenţei franceze.
Fabricile sale au fost bombardate de britanici în martie 1942. Trei săptămâni după eliberarea Franţei din 1944, Renault s-a predat şi a fost acuzat de colaborare industrială cu armata germană. Industriaşul a negat că firma lui ar fi primit 12 milioane de dolari de la germani pentru materiale de război declarând că a menţinut uzina deschisă pentru a-i împiedica pe nazişti să-i ia materialele şi echipamentele şi să păstreze locurile de muncă ale muncitorilor.
A fost închis în închisoarea Fresenes, fiind grav bolnav în acea perioadă, iar mai târziu a fost mutat la un spital de psihiatrie, iar apoi la un azil. A murit la patru săptămâni după încarcerare, aşteptând încă procesul. La patru luni după moartea lui, în 1945, un ordin al generalului Charles de Gaulle a decretat dizol-varea Société Anonyme des Usines Renault şi naţionalizarea acesteia sub noul nume Régie Nationale des Usines Renault (RNUR).
În testamentul lui, Renault spunea că vrea să lase compania celor 40.000 de angajaţi. Soţia lui, deşi deţinea împreună cu fiul 95% din acţiuni, nu a primit nimic după naţionalizare, în timp ce ceilalţi acţionari au primit compen-saţii. Până în 1956, Renault a fost cea mai mare companie naţionalizată a Franţei, cu 51.000 de angajaţi, 200.000 de automobile produse şi un profit de 11 milioane de dolari anual.