Люксамбур е роден в Париж шест месеца след екзекуцията на баща му за участие в дуел и убийството на неговия противник. Подобна съдба има и негов братовчед, управител на Лангедок, заради държавна измяна. Отгледан е от леля си, заедно с нейния собствен син, бъдещия принц дьо Конде. От ранно детство малкият Франсоа боготвори братовчед си. „По нрав херцог дьо Люксамбур напомнял малко на Конде, чийто ученик бил: пламенен гений, бързина при действие, зорък поглед, ученолюбив дух, макар и щедър и непостоянен…“ – пише за него Волтер. По-късно той следва Конде в неговата борба срещу кардинал Мазарини (т.нар. Фронда) и в изгнаничеството му при испанците от 1652 до 1659 г. Заедно се връщат след Пиренейския договор и получават опрощение от Луи XIV. По време на Деволюционната война участието на Люксамбур е скромно като заместник командващ на Конде при лесното и кратко завладяване на Франш-Конте (1668).