Louis François Marie Aubert naît le 19 février 1877 à Paramé, aujourd'hui rattachée à Saint-Malo (Ille-et-Vilaine), dans une famille d'armateurs. Très tôt remarqué pour ses dons musicaux, il est envoyé à Paris pour y être formé. Enfant, il se fait connaître comme soprano, chantant notamment le Pie Jesu du Requiem de Gabriel Fauré à l'église de la Madeleine.
Il entre au Conservatoire de Paris, où il étudie le piano avec Louis Diémer, l'harmonie avec Albert Lavignac et la composition avec Gabriel Fauré, dont il suit assidûment la classe à partir des années 1890. Il y côtoie une génération brillante : Maurice Ravel, Florent Schmitt, George Enesco, Charles Koechlin, Jean Roger-Ducasse, Paul Ladmirault ou encore Émile Vuillermoz. Pianiste accompli, il crée en 1911 les Valses nobles et sentimentales de Ravel, qui lui sont dédiées, et se produit en musique de chambre auprès de violonistes tels que Jules Boucherit et Jacques Thibaud.
L'œuvre maîtresse de sa jeunesse est l'opéra-féerie La Forêt bleue, composé entre 1904 et 1911 sur un livret de Jacques Chenevière d'après les contes de Charles Perrault. La première représentation scénique complète a lieu à Genève le 7 janvier 1913, l'ouvrage étant ensuite donné à Boston puis à Paris (1924). Aubert s'affirme dès lors comme l'un des représentants raffinés de la mouvance impressionniste, à l'orchestration soignée et au coloris harmonique délicat.
Parmi ses pages les plus célèbres figure le poème symphonique Habanera, créé à Paris en 1919, qui connaît un grand succès et s'inscrit dans le goût hispanisant de l'époque. Pour le piano, il laisse le recueil Sillages (composé vers 1908-1912), évocation marine d'une grande finesse, ainsi que diverses pièces de jeunesse. Dans le domaine vocal, ses mélodies — au premier rang desquelles les Six poèmes arabes sur des textes de Franz Toussaint (Le Mirage, Le Vaincu, Le Sommeil des Colombes, Le Destin, L'Adieu) — témoignent d'un sens aigu de la prosodie et de l'atmosphère. Il écrit également une Sonate pour violon et piano (1927).
La scène et l'orchestre tiennent une place importante dans son catalogue, avec le ballet Cinéma, dont il tire Six Tableaux symphoniques, le poème symphonique Les Saisons (1937, pour mezzo-soprano, chœurs, orchestre et orgue), ou encore Le Tombeau de Chateaubriand (1948), hommage au grand écrivain malouin, et Offrande (1952).
Aubert mène parallèlement une carrière de critique musical et d'enseignant, écrivant pour la presse (notamment Paris-Soir) et publiant des ouvrages sur la musique. Reconnu par les institutions, il est élu à l'Institut de France et préside la Société nationale de musique à partir de 1958, succédant à Florent Schmitt. Officier de la Légion d'honneur, il meurt à Paris le 9 janvier 1968, à l'âge de 90 ans.