Lou (eigentlich Marie-Louise) Lorenz-Dittlbacher wurde in Wien geboren. Nach der Matura begann sie zunächst das Lehramtsstudium für Latein und Französisch, entschied sich aber nach einigen Semestern für den Weg in den Journalismus. 1995 absolvierte sie den Hochschulkurs für Europajournalismus an der Universität Wien.
Erste praktische Erfahrungen machte sie beim „Kurier“, der „Presse“, dem „Standard“ und der Wirtschaftswoche, bevor sie beim Wiener Privatfernsehsender „wien1“ als Redakteurin und Moderatorin ihre Fernsehlaufbahn begann.
1999 wechselte Lou Lorenz-Dittlbacher in den ORF und arbeitet seither in der Redaktion der „Zeit im Bild“. Sie war Innenpolitikredakteurin, Live-Reporterin bei Wahlen und moderierte die Kurzausgaben der Zeit im Bild sowie die ZiB 3.
Lorenz-Dittlbacher hat 2007 an der Einwicklung der „ZiB 24“ mitgewirkt, deren stellvertretende Sendungsverantwortliche sie auch war. Sie präsentierte die „ZiB 20“, die „ZiB 24“ und gemeinsam mit Roman Rafreider „Wahl08 - Ihre Frage“, in der sich die Spitzenkandidaten der Parlamentsparteien den Fragen junger Wähler stellten.
Seit 2010 moderiert Lou Lorenz-Dittlbacher die „ZiB 2“ sowie seit 2014 die „ZiB 2 History“, unter anderem zum Weltkriegsbeginn 1914, zur Befreiung des Konzentrationslagers Mauthausen und zur Unterzeichnung der Römischen Verträge live aus Rom. Von November 2014 bis März 2015 vertrat sie Susanne Schnabl während deren Karenz als Moderatorin der Sendung „Report“. Lou Lorenz-Dittlbacher führte auch die „Sommergespräche“ 2021. Seit 1.Jänner 2022 ist sie Chefredakteurin des Kultur- und Informationssenders ORF III.
Außerdem ist sie Lehrbeauftragte am Institut für Journalismus an der Fachhochschule Wien. 2018 veröffentlichte sie erstes Buch „Der Preis der Macht“ im Residenz Verlag. Sie ist verheiratet und Mutter einer Tochter.
Lou Lorenz-Dittlbacher erhielt den Axel-Corti-Preis 2021 und wurde 2022 mit der „Romy“ in der Kategorie „Information“ sowie der Medienlöwin 2022 in Gold ausgezeichnet.