Loh lahir di Penang, Malaysia, dan merupakan anak bungsu dari tiga bersaudara. Dia bermain bulu tangkis pada usia tujuh tahun di sekolah dasar dan pada usia sembilan tahun dia berada di tim negara bagian Penang. Pada tahun 2010, setahun setelah kakak laki-lakinya Loh Kean Hean menjadi anggota tim bulu tangkis nasional Singapura, dia juga pindah ke Singapura pada usia 13 tahun. Dia menerima beasiswa dari Singapore Badminton Association (SBA), dan selanjutnya menempuh pendidikan di Singapore Sports School.
Loh menyatakan bahwa dia "tidak menyesal" pindah ke Singapura dan beralih kesetiaan, dan bahwa tujuannya adalah untuk memenangkan medali emas Olimpiade untuk Singapura dalam bulu tangkis. Loh mewakili Singapura di Asian Games Tenggara, di mana ia menjadi peraih medali perunggu di ajang tunggal putra tahun 2015, juga di beregu putra tahun 2015, 2017 dan 2019. Dia juga memenangkan turnamen Internasional Singapura pada tahun 2014 dan 2017 dan Malaysia Internasional pada tahun 2017. Dia berkompetisi di Commonwealth Games 2018 di Gold Coast. Pada tahun 2018, Loh bergabung dengan klub bulu tangkis Langhøj di Denmark selama 3 bulan.
Selama Thailand Masters 2019, Loh maju ke semifinal melawan Brice Leverdez dalam kemenangan 2-1. Dia bermain melawan Lin Dan dari China dan memenangkan medali emas dengan skor 21–19, 21–18. Loh memenangkan medali perak tunggal putra pada Pesta Olahraga Asia Tenggara 2019, kalah dalam pertandingan final melawan Lee Zii Jia dari Malaysia. Pada tahun 2021, Loh lolos ke Olimpiade Musim Panas 2020 setelah menempati posisi ke-18 dalam peringkat tunggal putra Race to Tokyo. Loh tersingkir di babak penyisihan grup kalah dari Jonatan Christie. Pada Oktober 2021, Loh memenangkan Yonex Dutch Open, mengalahkan unggulan nomor satu India Lakshya Sen dalam dua game langsung di final.