知西安县（今浙江省衢州市）。娄机居官以安民节财为重。宋光宗绍熙二年（1191年），通判饶州。改任干办诸司审计司。庆元六年（1200年），转任宗正寺主簿，为太常博士。嘉泰元年（1201年），担任秘书郎，兼资善堂小学，请续编《中兴馆阁书目》。转任右曹郎官、秘书省着作郎。升右正言兼侍讲，首论广蓄人才，以备缓急。进升为太常少卿兼权中书舍人。韩侂胄计划北伐金朝，他上书极论不可，于是以言事去职。韩侂胄被诛，宋宁宗召娄机为吏部侍郎兼太子左庶子，转任礼部尚书兼给事中。嘉定元年（1208年）上书三事：成纪纲、固邦本、壮国威。