Luise Lockemann kam mit ihren Eltern 1926 nach Jena, wo der Vater Theodor Lockemann einen Ruf als Direktor der Universitätsbibliothek erhalten hatte. Als Schülerin war sie eine aktive Leichtathletin, die für den Verein für Bewegungsspiele Jena (VfB) bei vielen Wettbewerben erfolgreich antrat. Seit Beginn der 1930er Jahre war sie mit Siegfriede Dempe eng befreundet, stand als Leichtathletin jedoch in deren Schatten. Ab 1934 studierte Luise Lockemann an der Universität Marburg Leibesübungen und trat mehrfach bei Studentenmeisterschaften erfolgreich an. Nach Beendigung des Studiums wurde sie 1938 technische Lehrerin an der „Bildungsanstalt für Frauenberufe – Töpfer“ in Weimar. 1939 wurde sie Lehramtsanwärterin an der staatlichen Oberschule in Jena, wurde aber schon 1940 an das Institut für Leibesübungen der Universität Jena abgestellt. Als noch in der Ausbildung befindliche Lehramtskandidatin durfte sie weiter bei Hochschulmeisterschaften starten und erreichte ihre größten Erfolge in den Jahren 1938 bis 1940, in denen sie für die Universität Jena antrat. Zugleich setzte sie ihre Karriere als Leichtathletin fort, trainierte unter Fritz Huhn und wurde 1939 in Wien Studenten-Weltmeisterin im Hoch- und Weitsprung. Ihre Teilnahme an den Olympischen Spielen 1940 im Weitsprungwettbewerb galt als sicher, doch der Zweite Weltkrieg verhinderte dies.