Loewe verbrachte Kindheit und Jugend bei seiner Mutter in Berlin, während sein Vater als Sänger und Schauspieler (Operettenbuffo) durch die Welt reiste. Ihm folgte er 1924 nach New York. Dort hielt er sich mit kleineren Jobs (auch als Boxer) und als Pianist in Nachtclubs, Bierhallen und Bars über Wasser (in den USA galt in dieser Zeit die Alkoholprohibition!). Mitte der 1930er-Jahre lernte er den Schriftsteller Earle Crooker kennen, mit dem zusammen er seine ersten Musicals schrieb. 1942 begann seine Zusammenarbeit mit dem Liedtexter Alan Jay Lerner für die Neufassung (Life of the Party) von Salute to Spring. Brigadoon wurde ihr erster gemeinsamer Erfolg und ihre Verbindung eine der erfolgreichsten Arbeitsgemeinschaften der amerikanischen Theatergeschichte. My Fair Lady, basierend auf dem Theaterstück Pygmalion von George Bernard Shaw, wurde zum erfolgreichsten Musical aller Zeiten und gehört zum Repertoire aller Musicaltheater dieser Welt. Auch die Verfilmungen der Musicals sorgten für deren große Popularität. Für den Titelsong der Filmversion von Gigi erhielten Lerner und Loewe einen Oscar. Nach dem Musical Camelot setzte sich Loewe, auch hinsichtlich eines 1958 überstandenen Herzinfarkts, zur Ruhe, bis es Anfang der 1970er-Jahre zu einer erneuten Zusammenarbeit mit Lerner kam.

Der SWR ließ die Musicals Brigadoon, My Fair Lady, Gigi und Camelot durch Thorsten Wszolek anlässlich des 100. Geburtstag von Frederick Loewe im Jahre 2004 neu arrangieren und instrumentieren. Die CD mit dem Rundfunkorchester Kaiserslautern ist im Dezember 2006 unter dem Titel Frederick Loewe erschienen.