Луис Уильям Уэйн родился 5 августа 1860 года в Лондоне. В детстве Луис часто прогуливал школу и подолгу гулял по Лондону. Закончив учиться, Уэйн поступил в школу искусств Западного Лондона, а по её окончании некоторое время преподавал. После смерти отца Луис оставляет преподавание и становится свободным художником. Рисует животных и деревенскую жизнь. В 1880-х годах работы Луиса Уэйна изображали английскую сельскую жизнь: дома, усадьбы и животных.
Потом он женился на девушке, которая была старше его на 10 лет. Ему кстати на тот момент было 23 года. Они вместе переезжают на север Лондона (Хэмпстед). Вскоре у Эмили обнаруживается рак и она умирает через три года после свадьбы. Во время болезни единственным утешением Эмили был домашний чёрно-белый котёнок Питер. Чтобы порадовать Эмили, Уэйн обучил его различным трюкам: кот носил очки и сидел смирно перед книгой, делая вид, что читает. В это время сам Луис начинает рисовать с него многочисленные эскизы. Позже Уэйн писал о Питере: «Ему собственно и принадлежит заслуга в моей карьере и становлении моей работы». Питер изображён на многих ранних работах Уэйна.
В 1886 Уэйн работает на детской книжкой «Заведение мадам Табби». На рисунке, составленном из 11 секций, были изображены 150 кошек (многие были похожи на Питера), отсылающие приглашения, держащие шарики, говорящие и играющие в игры. В последующие годы кошки Уэйна встали на задние лапы, стали широко улыбаться. На картинах Уэйна кошки играют на музыкальных инструментах, пьют чай, играют в карты, рыбачат и слушают оперу.
Он создавал до 600 рисунков в год, иллюстрировал около сотни книг для детей, и его работы часто появлялись в газетах и журналах.