Il est le fils de Daniel Ducommun du Locle, receveur-percepteur des impôts et un sculpteur. En 1862 il est assistant de son beau-père Émile Perrin à l'Opéra de Paris avant de passer à l'Opéra-Comique qu'il codirige avec Adolphe de Leuven de 1870 à 1874.

En 1875, il met en scène la création de Carmen, opéra de Georges Bizet. Selon Charles Pigot, du Locle inspira le sujet, le texte et la musique de Djamileh. Ami du compositeur, il prononça son oraison funèbre lors de ses obsèques au cimetière du Père-Lachaise.

Son amitié avec Ernest Reyer le conduit à écrire le livret de deux des opéras du compositeur : Sigurd et Salammbô tiré du roman homonyme Salammbô de Gustave Flaubert.

Il termine le livret du Don Carlos de Giuseppe Verdi après la mort de Joseph Méry. Toujours pour Verdi, il a un rôle déterminant entre 1869 et 1870 dans la genèse de Aida. En particulier, il assure la médiation avec l'égyptologue Auguste Mariette, à l'origine de l'idée du projet. Il traduit également Simon Boccanegra et La Force du Destin.

Il se sépare de Verdi à la suite d'un désaccord financier en 18763 et s'installe à Capri où il fait construire la Villa Certosella (en) transformée par la suite en hôtel. Il meurt à Capri à l'automne 1903.