Saint-Germain besuchte Jesuitenschulen und sollte Priester werden, konnte dann aber ein Offizierspatent als Sous-Lieutenant erwerben. Er ging früh in auswärtige Dienste (angeblich musste er Frankreich wegen eines Duells verlassen) und diente unter dem Kurfürsten der Pfalz in Ungarn gegen die Türken. Im Österreichischen Erbfolgekrieg 1740 diente er dem bayerischen Kurfürsten, der später als Karl VII. Kaiser wurde. Wegen seiner Tapferkeit wurde er zum Generalmajor befördert. Nach dem Tod des Kaisers diente er kurz Friedrich dem Großen und war dann Maréchal de camp in der französischen Armee unter Moritz Graf von Sachsen in den Niederlanden. Er nahm an den Schlachten bei Lauffeldt, Rocoux und Maastricht teil. Beim Ausbruch des Siebenjährigen Krieges 1756 bekleidete er den Posten eines er als Lieutenant-général in der französischen Armee, gab diesen aber 1760 nach Hofintrigen auf. Er wurde Feldmarschall des dänischen Königs Friedrich V. Ab 1762 reorganisierte er dessen Armee. Nach dem Tod des dänischen Königs 1766 kehrte er nach Frankreich zurück und wurde Gutsbesitzer bei Lauterbach im Elsass. Nach einer Finanzkrise musste er sich erneut nach einer militärischen Position umsehen. Im Oktober 1775 wurde er (gefördert von Turgot und Malesherbes) Kriegsminister von Ludwig XVI. Er wollte auch hier die Armee (nach preußischem Vorbild) reorganisieren und die Zahl der Offiziere reduzieren. In dieser Zeit vermittelte er den Kontakt zwischen Benjamin Franklin und Friedrich Wilhelm von Steuben, der daraufhin die Kontinentalarmee im Amerikanischen Unabhängigkeitskrieg reorganisierte. Der Versuch Saint-Germains, in der französischen Armee preußische Disziplin einzuführen, führte zu so großem Widerstand, dass er am 23. September 1777 zurücktrat. Er erhielt eine königliche Pension, starb aber wenig später in Paris im Arsenal.