Louis François Marie Aubert naît le 19 février 1877 à Paramé, faubourg maritime de Saint-Malo (Ille-et-Vilaine), dans une famille d'armateurs. Ses parents, constatant ses dispositions musicales et la beauté de sa voix de soprano, l'envoient étudier à Paris. À onze ans, il entre au Conservatoire national dans les classes d'Antoine-François Marmontel. Sa voix lui vaut une carrière précoce de soprano solo dans deux des plus grandes paroisses parisiennes : il est engagé à la fois à l'église de la Madeleine et à celle de la Trinité, pour lesquelles une voiture est mise à sa disposition chaque dimanche afin qu'il puisse assurer les deux offices. C'est lui qui chante le Pie Jesu du Requiem de Gabriel Fauré lors de sa création à la Madeleine le 16 janvier 1888.
Au Conservatoire, il étudie le piano avec Louis Diémer, l'harmonie avec Albert Lavignac et la composition avec Gabriel Fauré. Il y fréquente Maurice Ravel, Florent Schmitt, Jean Roger-Ducasse et Georges Enesco. La complicité entre Aubert et Ravel est profonde : Ravel lui confie la création de ses Valses nobles et sentimentales (1911), qui lui sont dédicacées, puis des Chansons madécasses. Pianiste d'exception, Aubert choisit de ne pas passer le Prix de Rome (son mariage précoce en 1902 l'en exclut), ce qui sera sans doute préjudiciable à la suite de sa carrière.
Né breton, il adopte le Pays basque comme seconde patrie et ne s'inspirera que rarement de ses origines — à l'exception notable d'un Tombeau de Chateaubriand (1948), poème symphonique pour le centenaire de la mort de l'écrivain. Son premier grand œuvre est un conte lyrique féerique, La Forêt bleue (1904–1910), qui transpose à la scène les personnages des contes de Perrault. Créé à Boston en décembre 1911 sous la direction d'André Caplet — avec douze rappels le soir de la première — il n'arrivera en France qu'en 1924 à l'Opéra-Comique. L'œuvre fascine par ses affinités avec le Pelléas de Debussy et avec Ma Mère l'Oye de Ravel, auxquels elle est pourtant antérieure. Sa Habanera pour orchestre (1919), aux contours mélodiques inoubliables, fait le tour des salles de concert mondiales sous les baguettes de Koussevitzky, Golschmann et Cluytens.
Ses Six Poèmes arabes (1915–1917) pour voix et orchestre — sur des textes de Franz Toussaint —, révèlent un orientalisme raffiné dans la ligne de Debussy, loin du pittoresque de commande. Ses Sillages pour piano (1908–1913) — Sur le rivage, Socorry, Dans la nuit — sont de véritables aquarelles sonores, aussi subtiles que n'importe quelle page debussyste. Il collabore comme critique musical à Chantecler, Paris-Soir et Opéra. Élu membre de l'Institut en 1956, il meurt à Paris le 9 janvier 1968, à 90 ans. Le risque d'un oubli profond semble aujourd'hui en partie conjuré par plusieurs enregistrements monographiques récents.