En 1674 su madre se retira a un convento carmelita, y él va a vivir al Palacio Real en París con su tío Felipe I de Orleáns y con su esposa Isabel Carlota del Palatinado.

Ambos serían exiliados a Normandía en 1682 por orden del rey Luis XIV.

Con el fin de encubrir el escándalo, se sugirió que el muchacho se casara tan pronto como fuese posible, una novia que se sugirió fue Ana Luisa Benedicta de Borbón, pero Luis fue exiliado antes de que algo pudiera materializarse.

Allí Luis cayó enfermo, pero ignorando sus malestares continuó luchando en la batalla para recuperar el amor de su padre, aunque el médico de este le ordenó que se retirara a Lille para mejorar.

Murió en 1683 a los 16 años, fue sepultado en la Catedral de Arras, su tía y su hermana Mademoiselle de Blois quedaron enormemente consternadas con la noticia de su fallecimiento, su madre obsesionada por el pecado por el que nacieron sus hijos dijo que debía llorar más por su nacimiento que por su muerte, y su padre no se sintió conmovido en absoluto por el deceso.