Su padre, persona interesada en la ciencia y la literatura, habría deseado dar a su hijo una educación laica y científica, pero cedió a las presiones de su esposa, mujer beata, que exigía para el heredero una educación religiosa.
El enlace, celebrado en 1661, fue oficiado por Bonsi, que fue nombrado obispo de Béziers y después cardenal como recompensa por sus esfuerzos; por lo demás el matrimonio fue un completo desastre, tanto para Mazarino, muerto ese mismo año, como para los dos esposos.
Luego viajó por el Rin hasta Ámsterdam, la ciudad donde recibió homenajes de la comunidad artística y donde conoció a Rembrandt.
En este segundo viaje, el príncipe visitó España, cuyo gobernante, Carlos II, lo recibió en una audiencia privada.
En los primeros años, Cosimo III gobernó con gran fervor: implementó una política de limitación de gastos para evitar la bancarrota, permitió a sus sujetos solicitar un arbitraje en disputas e intentó reformar la administración pública del Gran Ducado.
En 1680, a propuesta de la misma diputación, se creó la Rueda Criminal, un tribunal penal compuesto exclusivamente por jurisconsultos, cuyas competencias se superponían a las del magistrado tradicional y más antiguo de Otto di Guardia y Balia.
Al mismo tiempo, las relaciones entre Vittoria Della Rovere y Margarita Luisa empeoraron aún más, ya que se sentía aislada de cualquier influencia política y no podía soportar las frecuentes intervenciones de su suegra en la educación del príncipe Fernando.
Con este régimen, pronto se hizo desproporcionadamente grande y, en consecuencia, comenzó a sufrir.
Para perder peso, le aconsejaron medicamentos que lo pusieron en peor estado, porque sus piernas comenzaron a ceder bajo su volumen".
Cosme III había tenido siempre además la ambición de transformar el gran ducado en reino.
Para Cosme III fue como haber vencido una guerra cuando desde Viena, fue autorizado a usar la corona real y hacerse llamar "alteza real", pero en el transcurso de su vida tuvo que solventar varios incidentes diplomáticos con los estados que negaban ese tratamiento regio.
Después de dejar a su esposa, la atención del Gran Duque se dirigió a la comunidad judía de Toscana, particularmente grande en Livorno: a pesar de los indudables servicios que los judíos realizaron hacia la economía granducal, Cosme III promulgó leyes que prohibían las uniones mixtas, los actos sexuales, entre judíos y cristianos y les impidió trabajar con familias judías.
Para los infractores, se impuso una multa de cincuenta coronas como pena, y si el sujeto no había podido cumplir con el pago, la multa se reemplazó con tortura o con cuatro meses de prisión.
Finalmente, para castigar los delitos de moralidad pública, el Gran Duque estableció la Oficina del Decoro Público, un tribunal especial con el poder de imponer sanciones a hombres y mujeres que van desde la flagelación, en casos menos graves, hasta el encarcelamiento hasta que los transgresores no acordasen arrepentirse y entrar a un convento.
Al año siguiente, Carlos V, habiéndose vuelto a casar, tuvo un hijo, Leopoldo de Lorena, y el asunto terminó definitivamente.
Margarita Luisa, de hecho, solía colocar a su perro en una canasta cerca del fuego.
Cosme impuso que esta práctica solo era posible con una autorización específica presentada al gobierno y decidió aumentar el número de ejecuciones públicas a seis por día.
Finalmente, si Cosme, Gian Gastone y Francesco Maria hubieran muerto sin dejar herederos varones, Toscana habría permanecido en unión dinástica con Portugal.
La negociación fue compleja porque Ferdinando Maria di Baviera, padre de la novia, había perdido 300,000 ugherri en una inversión equivocada que había sido aconsejada por el Gran Duque Fernando II, padre de Cosme III, y este último se vio obligado a aceptar una dote nupcial extremadamente miserable para compensar el daño causado.
El pontífice envió al arzobispo de Praga a reprocharla, pero no tuvo éxito, y el Gran Duque, en una carta a su hija, citando su complicado historial de matrimonio como ejemplo, agregó que no se había molestado en buscar la reconciliación en absoluto.
Al problema dinástico se agregó el peligro de quiebra, determinado por los desembolsos al emperador José I y también atestiguado por algunas cartas escritas del Gran Duque a su hija: «Puedo decirte ahora, en caso de que no estés informado, que no tenemos dinero en Florencia", agregando que "dos o tres cuartos de mi pensión cayeron en incumplimiento".
Sin embargo, por ingenioso que fuera, el proyecto presentaba muchos obstáculos: Florencia era nominalmente un feudo imperial y Carlos V había recibido a Siena.
Confirmando el hecho de que la cuestión toscana ahora solo estaba en manos de las grandes potencias, ni siquiera se envió una comunicación oficial sobre lo que se había decidido a Cosme III.
Cosme III luego nombró a Violante Beatriz de Baviera, viuda del príncipe heredero Fernando, gobernadora de Siena para evitar que la enemistad mutua con su hija, el electricista del Palatinado, resultara en una lucha abierta, pero no tuvo éxito.
Finalmente en septiembre de 1721, Margarita Luisa también murió, conmemorada por el gran duque con una misa solemne.
Después de entablar una batalla innecesaria con el Imperio peleó con escritos histórico-jurídicos sobre la soberanía de Toscana, en Corsini en 1723 todo lo que quedaba era registrar en los procedimientos del congreso una protesta formal en nombre del Gran Duque, completamente ignorada por las grandes potencias.
Cosme III propuso entonces que, a su muerte, fuese restaurada la antigua República de Florencia.
Fue el inicio de una desesperada tentativa entre Cosme III y las potencias europeas que ciertamente no consideraban las propuestas del viejo gran duque.
Cosme III propuso entonces que, a su muerte, fuese restaurada la antigua República de Florencia.
Fue el inicio de una desesperada tentativa entre Cosme III y las potencias europeas que ciertamente no consideraban las propuestas del viejo gran duque.