Luise Charlotte Koch, geboren am 9. März 1913 in Brüssel, spielte nach dem Schulabschluss zunächst an Theaterbühnen in Heidelberg, Zürich und Wien, wo sie zumeist klassische Rollen in Werken wie Schillers "Kabale und Liebe" verkörperte. Dort wurde sie dann eines Tages von Schauspieler Paul Hubschmid entdeckt.

Ihre erste Filmrolle erhielt sie in der Komödie "Lumpazivagabundus" und erreichte schon kurz darauf, in den 1940er Jahren einen Höhepunkt ihrer Karriere als Ufa-Star. So spielte sie beispielsweise in "Das Herz der Königin" (1940) an der Seite von Zarah Leander eine Giftmischerin, die es auf Maria Stuart abgesehen hat. In dem nationalsozialistischen Propagandafilm "Achtung! Feind hört mit!" (ebenfalls 1940) schlüpfte sie in die für die damalige Zeit typische Frauenrolle einer Assistentin, ähnliche Rollen verkörperte sie auch in Filmen wie "Germanin" oder "Rätsel der Nacht". 1941 war sie dann als Friederike, Schwester des Komponisten, im biographischen Drama "Friedemann Bach" neben Gustaf Gründgens zu sehen.

Eine völlig andere Figur stellte sie 1943 in "Die schwarze Robe" dar: Als erfolgreiche Rechtsanwältin Maria Boddin, die sich mehr um ihre Karriere als um ihren Mann kümmert, spielte sie erstmals eine durchaus emanzipierte Rolle.

Als Lotte Koch nach Dreharbeiten im Ausland nach Berlin zurückkehrte, wurde sie bei einem Bombenangriff verschüttet. "Diese fünf Stunden unter Trümmern haben meine Lebenseinstellung verändert", sagte sie später. "Ich hänge mein Herz nicht mehr an Besitz. Nur das Leben, die Menschen sind mir wichtig."

In der Nachkriegszeit ist besonders ihre Rolle in der damals sehr umstrittenen Artur-Brauner-Produktion "Morituri" aus dem Jahre 1948 erwähnenswert - dem ersten deutschen Film, der sich direkt mit dem Holocaust auseinander setzte und vom Publikum vehement abgelehnt wurde. Hier verkörperte sie eine polnische Lehrerin, die während des Nationalsozialismus Verfolgten Schutz gewährt.

Zu dieser Zeit zog Koch nach München, wo sie weiter Filme drehte und synchronisierte sowie für den Rundfunk arbeitete. Im Kino war sie danach jedoch nur noch wenige Male zu sehen, zuletzt 1953 in "Käpt'n Bay-Bay". Nur in einer Folge der Fernsehserie "Motiv Liebe" (1972) war sie in späteren Jahren noch einmal zu sehen.

Ab 1996 lebte Lotte Koch mit ihrem dritten Ehemann in einem Wohnstift in Unterhaching bei München. Dort starb sie im Alter von 100 Jahren im Mai 2013.