Louis Malus war der Sohn von Anne-Louis Malus du Mitry und Louise-Charlotte Desboves. Sein Vater war als Schatzmeister tätig. Malus’ mathematische Begabung zeichnete sich schon in der Schule ab, die er aus politischen Gründen 1793 verlassen musste (Französische Revolution von 1789 bis 1799). Schulisch wurde Malus in der Folge fast ausschließlich privat erzogen, hauptsächlich in Griechisch, Latein und Mathematik. Er offenbarte seine mathematischen Fähigkeiten im Jahre 1793 bei der Aufnahmeprüfung an der Militärschule in Mézières. Malus diente als einfacher Soldat bis zum Jahre 1794 und wurde dann an die École polytechnique geschickt. Dort war er Schüler von  Joseph Fourier (1768–1830). Er wurde am 20. Februar 1796 Unterleutnant der Ingenieure und am 19. Juni 1796 Kapitän der Ingenieure, nahm an Napoleon Bonapartes Ägyptischer Expedition teil und diente als Soldat von 1798 bis 1801 in Syrien.