Ojciec Ludomiła, Teodor, mając 17 lat brał udział w powstaniu styczniowym. Gdy powstanie upadło, wyemigrował do Turcji, ożenił się  i został obywatelem tureckim. Jako kapitan brał udział w wojnie rosyjsko-tureckiej w 1876 roku, w Legii Polskiej Sadyka Paszy Czajkowskiego.

Ok. 1890 roku wraz z turecką żoną przybył do Galicji i zamieszkał w  Krakowie przy ul. Długiej 30. Kamienica, gdzie Teodor Rayski  zamieszkał po powrocie do Polski została przebudowana, a jej krańce ozdobiono wieżyczkami. Teodor zachował  obywatelstwo tureckie, które otrzymał również jego urodzony w Czasławiu (ówczesny powiat Wieliczka, dziś Myślenice)  w 1892 syn Ludomił.
Przyszły bohater kilku wojen pierwsze nauki pobierał w krakowskim gimnazjum i Krośnie, gdzie zdał maturę. W latach 1909 – 1910 uczęszczał na roczny kurs w Krakowie, który organizowała Akademia Handlowa. Studia rozpoczął we Lwowie na Wydziale Inżynierii Lądowej. Wrócił do nich w 1922 r. Przerwa była spowodowana wojną. Po skończeniu studiów uzyskał dyplom inżyniera budowy dróg i mostów.
Kontakt z wojskiem rozpoczął w 1912 roku, kiedy to jako student Politechniki Lwowskiej uczestniczył w zajęciach Związku Strzeleckiego we Lwowie. Rok później przyjęty został do szkoły podoficerskiej. Członkowie Związku Strzeleckiego na zajęciach występowali pod pseudonimami. Rayski z racji swego obywatelstwa przybrał pseudonim .Turek.2. Jednym z jego nauczycieli był w październiku 1913 roku Kordian Zamorski, który nieco później wydatnie wpłynął na losy swego ucznia. 
W wyniku zaostrzającej się sytuacji politycznej 4.VII.1914 roku w Oddziałach Strzeleckich ogłoszono stan pogotowia i mobilizację. 7.VIII Rayski znalazł się w .4 kompanijnym batalionie marszowym. dowodzonym przez Kordiana Zamorskiego. Po zorganizowaniu Legionów znalazł się w 1 Pułku, z którym przeszedł cały szlak bojowy aż do bitwy pod Łowczówkiem stoczonej 24.XII.1914 roku, w której został ranny. Po wygojeniu się rany na początku 1915 roku, Rayski jako podchorąży stawił się w kwaterze Legionów w Jabłonkowie, celem powrotu do macierzystego oddziału.
Tymczasem w listopadzie 1914 roku, u boku państw centralnych do wojny przystąpiła Turcja i Rayski jako obywatel turecki został zmobilizowany przez ambasadę Turcji w Wiedniu. Nie wiedząc jak w tej sytuacji postąpić, poprosił o radę swojego dotychczasowego dowódcę Kordiana Zamorskiego. Ten zasugerował mu, aby wstąpił do armii tureckiej i poprosił o przydział do jednej z broni technicznych. Na szybki awans w Legionach ze względu na wysoki odsetek inteligencji nie miał co liczyć, natomiast w armii tureckiej jako student Politechniki miał dużo korzystniejszą sytuację.
Zgodnie z tą sugestią w marcu 1915 roku udał się, nie znając języka tureckiego, do ambasady Turcji w Wiedniu, a następnie zameldował się u tureckich władz wojskowych w Konstantynopolu. Początkowo jako szeregowy trafił do .I Kompanii Automobilowej. stacjonującej w Dardanelach, w której służbę rozpoczął już w marcu. Na ten okres przypada również przeszkolenie wojskowe, jakie odbył w szkole oficerskiej Multepe pod Stambułem, gdzie 10 września 1915 roku zdał egzamin oficerski i został awansowany do stopnia chorążego. Po ukończeniu szkoły poprosił o przydział do lotnictwa. Przydzielony 17 września 1915 roku do .Oddziału bojowego w Uzunköprü. w charakterze obserwatora rozpoczął swoją lotniczą karierę. Na przełomie 1916/1917 roku odbył kurs pilotażowy. W lutym 1917 roku debiutował jako samodzielny pilot. Podczas pobytu w oddziałach tureckich i turecko-niemieckich, zdobył ogromne doświadczenie i duże umiejętności. W ciągu dwóch lat stał się rasowym pilotem, dla którego lotnictwo było wielką pasją, której wierny pozostał do końca życia.  Latał bojowo do końca wojny, był ranny i otrzymał kilka odznaczeń, niemieckich, austriackich i tureckich. m.in. wysoko przez niego ceniony Medżidije z szablami. Niemcy uhonorowali go orderem Żelaznego Krzyża, a Austriacy Militar Verdienstkreuz III kl.
Po wojnie z lotnictwa tureckiego trafił do Odessy, a następnie na front wschodni do walk z Ukraińcami i Rosją Sowiecką. Podczas wojny, która dla niego trwała ponad sześć lat, dał wielokrotnie przykłady męstwa i odwagi, ogromnego patriotyzmu oraz rzetelnego kunsztu lotniczego. Jest to niewątpliwie bardzo chlubna karta z jego życiorysu, należy mu się więc najwyższe uznanie.
Analizując jego udział w wojnie polsko-sowieckiej 1919.1920, bezspornie trzeba wskazać na jeden fakt , że  por. Ludomił Rayski był twórcą pierwszej eskadry bombowej w historii polskiego lotnictwa. Przeszedł wszystkie szczeble dowodzenia liniowego jako: pilot, dowódca załogi, dowódca eskadry, dowódca dywizjonu. Był obserwatorem, pilotem bombowca, zwiadowcą i pilotem myśliwca. Brał udział w bombardowaniach stacji kolejowych i w działaniach szturmowych. Zwalczał piechotę, kawalerię i pociągi pancerne. Wszystko to może świadczyć o nim jako o człowieku wszechstronnie obeznanym z lotnictwem, który był typem rasowego pilota.
W okresie międzywojennym pełnił ważne funkcje wojskowe.  Od 1 listopada 1924 r. do 15 października 1925 r. był słuchaczem Wyższej Szkoły Wojennej. Po przewrocie majowym zostaje szefem Departamentu Lotnictwa. Niestety Piłsudski nie doceniał roli lotnictwa w nowoczesnej wojnie.  Rayski kilkakrotnie przekonywał do rozbudowy polskiego przemysłu lotniczego, do budowy fabryk  samolotów. Nierozumiany, składał dymisję, ale jej nie przyjmowano. Nawet go mianowano na stopień generała. Dopiero  19 marca 1939 r. został zwolniony ze stanowiska dowódcy lotnictwa i  oddany  do dyspozycji ministra spraw wojskowych. Zarzucano mu między innymi nieodpowiednie dysponowanie finansami przeznaczonymi na zwiększenie polskiego przemysłu lotniczego.
Wybuch wojny. Klęska.  Generał Rayski ucieka do Francji. Naczelny Wódz gen. Sikorski go nie cierpi.  Stawia Rayskiego przed sądem wojskowym, oskarżając go o nieprzygotowanie  polskiego lotnictwa do wojny.  Zostaje zdegradowany i wycofany ze służby czynnej. Zaciąga się do Legii Cudzoziemskiej, która deleguje go do Francuskich Sił Lotniczych. Jednak Francja kapituluje i Rayski przedostaje się do Anglii. Prosi Sikorskiego o zgodę na udział w walkach jako pilot najniższej rangi. Sikorski odmawia i Rayski upokorzony, w kajdankach, zostaje zesłany do obozu na Morzu Irlandzkim.  Po śmierci Sikorskiego, jego następca gen. Sosnkowski wznawia sąd polowy.  W lutym 1944r Rayski zostaje oczyszczony z zarzutów, ale bez przywrócenia mu generalskiej rangi. Gdy w Warszawie wybuchło powstanie Rayski zaciągnął się na ochotnika do 301 Dywizjonu Polskich Bombowców stacjonujących  w Brindisi we Włoszech. Jego zadaniem były misje zrzutowe dla walczącej Warszawy. Był świadom tego, że  takie akcje były nieomal samobójcze, ale mimo to udało mu się trzykrotnie dokonać lotu nad płonącą stolicę.  Raz został ranny, ale pożar ugasił drugi pilot. W tym samym czasie, jego żona, Zofia Rayska przebywała w  walczącej stolicy. Po wojnie udało jej się przedostać do męża do Anglii, który już do kraju nie wrócił. W kwietniu 1977r, na trzy dni przed śmiercią  Ludomiłowi Rayskiemu  przywrócono rangę generała.  Jego prochy ostatecznie spoczęły w Kościele Garnizonowym w Warszawie.