Im Jahre 1638 übernahm er zum ersten Mal Verantwortung: Während einer Abwesenheit seines Vaters amtierte er als Gouverneur des Herzogtums Burgund (Bourgogne). Zu diesem Zeitpunkt unterlag er jedoch noch immer der Autorität seines Vaters, der sich sogar durch einen Erzieher vertreten ließ. Obwohl der Prinz bereits über 18 Jahre alt war, regelte der Vater dessen Leben bis in das kleinste Detail, wie zum Beispiel die tägliche Garderobe. Eine gewisse Erleichterung brachte erst Louis' Dienst im französischen Heer, in das er 1640 als Freiwilliger eintrat. Im selben Jahr sammelte er erste Kriegserfahrungen während der Belagerung von Arras, ohne sich jedoch besonders hervorzutun.