Bach wuchs wie sein 8 Jahre jüngerer Vetter Johann Sebastian in einem musikalischen Haushalt auf. Bereits 1699 als "Hoboist und Laquay" am Meininger Hof tätig, übernahm Bach im Mai 1703 das Amt als Pageninformator und Kantor.

Neben dem Unterricht der Pagen in Religion, Schreiben, Rechnen, Geschichte, höfischen Etiketten war er für die Betstunden, die Führung der Kirchenbücher und die sonntägliche Intonierung des Chorals im Gottesdienst verantwortlich.

Nach dem Tode Herzog Bernhards I. (April 1706), bewarb er sich erfolglos um das Eisenacher Kantorat.

Nach Georg Caspar Schürmanns Weggang aus Meiningen oblag Bach die Verwaltung der Instrumente des Hofes sowie die Komposition von weltlichen Werken, u. a. für die Ausgestaltung von Hoffesten in Meiningen und Coburg.

1711 erfolgte die Übernahme des Hofkapellmeister-Amtes.

1726 führte Johann Sebastian Bach mehrere Kantaten Johann Ludwig Bachs in Leipzig auf. Von J. L. Bachs weltlichem und geistlichem Werk ist nur ein Bruchteil erhalten.

Das eindrucksvollste Werk der überlieferten geistlichen Vokalmusik ist die Trauermusik auf den 1724 verstorbenen Herzog Ernst Ludwig I. von Sachsen-Coburg-Meiningen.