У 1347 році після смерті батька став герцогом Баварії, графом Ено та Голландії. У 1349 році він відмовився від нідерландської спадщини по материнській лінії на користь своїх молодших братів Вільгельма I і Альбрехта I, оскільки, одружившись з дочкою Казимира III, короля Польщі, сподівався зійти на польський престол.
Під час поділу Баварського герцогства між братами за Ландсберзьким договором 1349 року Людвіг разом з Людвігом V і Оттоном V отримав Верхню Баварію.
Володар Бранденбургу
У грудні 1351 року за Луккауською угодою обміняв свої частки спадщини Людвіга V на Бранденбурзьку і Лужицьку марки. У Бранденбурзі Людвіг швидко змусив Псевдовальдемара, що видавав себе за нащадка роду Асканіїв, відмовитися від влади в Бранденбурзі. Втім, Людвігу довелося відмовитися від претензій до Мекленбургу та Померанії.
Невдовзі Людвіг потрапив у борги і був змушений закласти частину території марки імператору Карлу. У 1356 році за Золотою буллою імператора Карла IV отримав титул курфюрста Бранденбурга. У 1358 році з Людвіга I було знято папську анафему, накладену ще на його батька та братів.
У 1363 році разом з братом Оттоном V домовився з імператором Карлом IV Люксембургом щодо правонаступництва останнього в Бранденбурзі у випадку їх смерті без спадкоємців. Помер Людвіг I у 1365 році у Берліні. Йому спадкував брат Оттон.
