Era el hijo mayor del príncipe heredero Hércules Grimaldi, único hijo de Honorato II de Mónaco y de su esposa, Hipólita Trivulzio.

Su madre fue María Aurelia Spínola, miembro de la Casa de Spínola, originada en la República de Génova.

En 1651, se convierte en heredero al trono monegasco, tras la muerte de su padre el príncipe Hércules.

El 10 de enero de 1662, Luis sucedió a su abuelo Honorato II como Príncipe Soberano de Mónaco.

De esta unión nacieron seis hijos: