LADJ LY nació en Montfermeil (Seine-Saint-Denis) e inició su carrera en el colectivo Kourtrajmé, fundado en 1995 por sus amigos de infancia Kim Chapiron y Romain Gavras.
Se introdujo en el cine como actor y más tarde como director con su primer cortometraje MONTFERMEIL LES BOSQUETS en 1997. Al mismo tiempo, dirige desde hace mucho tiempo películas de "cómo se hizo". En 2004, coescribió el documental 28 MILLIMÈTRES con el fotógrafo JR, que expuso retratos de gran formato en las paredes de Clichy, Montfermeil y París.
En 2016 dirigió el spot publicitario “Marakani” en Mali para la ONG de solidaridad internacional Max Havelaar France. Después de los disturbios de 2005 que desencadenaron la muerte de los jóvenes Zyed Benna y Bouna Traoré en un transformador eléctrico de Clichy-sous-Bois, Ladj Ly decidió filmar su barrio durante un año y realizar un documental en 2007 titulado 365 JOURS À CLICHY- MONTFERMEIL.
Continúa su trabajo como realizador de documentales y en 2014 produjo 365 JOURS AU MALI, el testimonio de una región en crisis donde milicias y tuaregs se preparan para la guerra.
En 2017 dirigió su cortometraje LES MISERABLES, nominado al César 2018 y premiado en el festival de Clermont-Ferrand. El mismo año codirigió con Stéphane de Freitas el documental A VIVA VOZ, también nominado al César. En 2019 presentó su primer largometraje LOS MISERABLES, seleccionado en Competición en el Festival de Cine de Cannes. Ese año, la película ganó el Premio del Jurado y 4 César (César del Público, Mejor Película, Mejor Actor, Mejor Montaje).
Ladj Ly regresa en 2023 con LOS INDESEABLES, que se presentó en el Festival Internacional de Cine de Toronto.