El belga Livio Loi comenzaba su trayectoria en el mundo del motociclismo en campeonatos de minimotos, logrando un gran número de éxitos. En 2012 competía en la Red Bull Rookies Cup, donde obtenía el 11º puesto final, y en el Campeonato de España (CEV) donde finalizaba 18º. En 2013 debutaba en el escenario mundialista de la mano del recién formado Marc VDS Racing Team de Moto3, sumando ocho puntos y con una 12ª posición en Japón como mejor resultado. En 2014 comenzaba la campaña con el mismo equipo belga, pero fue sustituido a mitad de año. En 2015 regresaba a parrilla con la formación RW Racing GP para puntuar con cierta regularidad y lograr una sorprendente victoria en el GP de Indianápolis. En 2016 permanecía con la misma escudería, de nuevo como único piloto. En 2017 comenzaba una nueva andadura con Leopard Racing de nuevo al manillar de una Honda, donde no pudo confirmar su calidad con un único podio (2.º en Australia). En 2018 compite con el Reale Stylobike en un año de confirmación para él.