Entrée à la Comédie-Française en 1899 ; sociétaire en 1910 ; retraitée en 1937.

Sœur du peintre Deluermoz et de la comédienne Germaine Dermoz, Louise Deluermoz, dite Jeanne Delvair, remporte un premier prix de Tragédie au Conservatoire, dans la classe de Worms. Elle débute à la Comédie-Française en 1899 dans le rôle d'Hermione (Andromaque). Le succès qu'elle remporte en remplaçant au pied levé Marthe Brandès, malade, dans Patrie ! de Victorien Sardou, en 1901, lui donne accès aux plus grands rôles tragiques (Camille, Pauline, Cléopâtre, Chimène, Eriphile...) et romantiques (Dona Sol, Marion Delorme...), où elle fait preuve d'une force tragique et d'un tempérament dramatique rares. Catulle Mendès en fait sa Médée, elle joue Jocaste dans Les Phéniciennes, adaptation de Rivollet, mais est aussi très applaudie dans le drame moderne (La Robe rouge d'Eugène Brieux (rôle de Yanetta), L’Énigme de Paul Hervieu, Les Fossiles de François de Curel) ainsi que dans Claudie de George Sand et L'Arlésienne (rôle de Rose Mamaï) d'Alphonse Daudet.
Elle tourne pour le cinéma, avec De Max, en 1910, des tragédies comme Athalie et Polyeucte et participe à quelques réalisations du Film d'art.

Elle prend part aux grandes représentations en plein air d'Orange et de Carthage. Épouse de Georges Le Roy, elle fut présidente de l'Union catholique du Théâtre.