Ludwig Beck wurde am 29. Juni 1880 als Sohn des Industriellen Ludwig Beck und dessen Frau Bertha, geborene Draudt, in Biebrich (jetzt Wiesbaden) geboren. Nach seinem Abitur trat er als Fahnenjunker in die preußische Armee ein. Im Anschluss an den Besuch der Kriegsakademie in Berlin wurde Beck 1913 als Hauptmann in den Großen Generalstab berufen.
Im Ersten Weltkrieg hatte er als Generalstabsoffizier verschiedene Oberkommandos an der Westfront. 1919 erfolgte der Eintritt in die Reichswehr, in der er bis zum General aufstieg. In der neu erschaffenen Wehrmacht wurde Beck zum General der Artillerie ernannt. Als Hitler im Jahr 1938 seine Pläne äußerte, die Tschechoslowakei zu zerschlagen, dachten große Teile des Offizierskorps anders als Hitler. Der Sprecher dieser Gruppe war Generalstabschef Ludwig Beck. Er warnte seine Vorgesetzten und das Staatsoberhaupt vor verhängnisvollen Entschlüssen und fand bei Generaloberst von Brauchitsch Zustimmung, bei Hitler allerdings wütende Ablehnung. Beck wollte die Generale bewegen, ihre Ämter niederzulegen. Brauchitsch teilte zwar die Überzeugung, dass ein Krieg für Deutschland Unheil bedeuten werde, aber zu dem Schritt, den Beck vorschlug, konnte er sich wie die anderen Generale nicht entschließen. Beck erklärte daraufhin im August 1938 seinen Rücktritt und wurde kurz darauf aus der Wehrmacht verabschiedet.
In den Jahren 1939 bis 1944 engagierte sich Ludwig Beck im Widerstand um Carl Friedrich Goerdeler. Neben Goerdeler wurde er zum Kopf der Widerstandsbewegung und war in verschiedenen Putschplänen als neues Staatsoberhaupt vorgesehen.
Nach dem missglückten Bombenattentat auf Hitler in der „Wolfsschanze“ (bei Rastenburg / Ostpreußen) misslang der Widerstandgruppe um Beck in Berlin der Staatsstreich. Beck wurde im Bendlerblock in Berlin von Einheiten der Wehrmacht festgenommen. Kurz vor Mitternacht zwang man Ludwig Beck zum Selbstmord, der zweimal misslang. Daraufhin wurde er von einem Feldwebel der Wehrmacht erschossen.