Αντιμέτωπη με τη γερμανική εισβολή στις 10 Μαΐου 1940 κατά τη διάρκεια του Β΄ Παγκοσμίου Πολέμου, η οικογένεια Μεγάλου Δουκάτου του Λουξεμβούργου εγκατέλειψε τη χώρα για να βρει καταφύγιο στην Πορτογαλία. Το καταδρομικό Trenton απεσταλμένο από Φραγκλίνο Ρούζβελτ πήρε τον Πρίγκιπα Φελίξ και τα παιδιά του για την Αμερική, ενώ η Μεγάλη Δούκισσα Καρλότα κατευθύνθηκε προς Λονδίνο. Αναγκασμένοι να σέβονται την αμερικανική αμεροληψία, η οικογένεια εγκαταστάθηκε στο Μόντρεαλ[8] του Καναδά. Σπούδασε στο Collège Jésus-Marie de Sillery κοντά στην πόλη του Κεμπέκ[9]. Μαζί με τον πατέρα της και τον αδελφό της Ιωάννη, μετακόμισε στο Λονδίνο το 1942. Μετά το τέλος του πολέμου οι οικογένεια επέστρεψε στο Λουξεμβούργο.
Στις 9 Μαΐου 1956 παντρεύτηκε τον Φραγκίσκο, Δούκα του Χόχενμπεργκ στο Λουξεμβούργο. Μαζί απέκτησαν δύο παιδιά:
την Άννα Ανίτα Καρλότα Μαξιμιλιάνα Ευφημία Μαρία Έλενα (1958-), παντρεύτηκε τον Ρόμε ντε λα Πόες. Απέκτησαν 4 παιδιά.
την Σοφία Φελισίτας Ελισάβετ Μπόνα Μαρία Αντωνία (1960-), παντρεύτηκε τον Ζαν-Λουί ντε Ποτεστά. Απέκτησαν 3 παιδιά.
Η Ελισάβετ επέστρεψε στο Λουξεμβούργο μετά το θάνατο του συζύγου της το 1977. Το 1983 κληρονόμησε το Κάστρο Άρτστετεν, το οποίο παραχώρησε εκείνη την χρονιά στην μεγαλύτερη κόρη της Ανίτα. Μετά το θάνατο της μητέρας της Μεγάλης Δούκισσας Καρλότας, το 1985, μετακόμισε στο Γουόζερχαφ, κοντά στο Κάστρο Φίσμπαχ. Μεταξύ 1980 και 1990, συμμετείχε στις επίσημες τελετές του Λουξεμβούργου. Προς το τέλος της ζωής της, κατοικούσε στο Κάστρο Φίσμπαχ μαζί με τον αδελφό της, Μέγα Δούκα Ιωάννη.
Πέθανε στις 22 Νοεμβρίου 2011 στο Κάστρο Φίσμπαχ σε ηλικία 88 ετών, ύστερα από ένα εγκεφαλικό επεισόδιο το 2010. Αποτεφρώθηκε και θάφτηκε δίπλα στον σύζυγό της σε μια κρύπτη στο Κάστρο Άρτστετεν.
Τίτλοι
22 Δεκεμβρίου 1922 - 9 Μαΐου 1956: Η Βασιλική Υψηλότητα Πριγκίπισσα Ελισάβετ του Λουξεμβούργου, Πριγκίπισσα του Νασσάου, Πριγκίπισσα των Βουρβόνων-Πάρμας
9 Μαΐου 1956 - 8 Ιανουαρίου 1962: Η Βασιλική Υψηλότητα Η Κληρονομική Πριγκίπισσα του Χόχενμπεργκ
8 Ιανουαρίου 1962 - 16 Αυγούστου 1977: Η Βασιλική Υψηλότητα Η Δούκισσα του Χόχενμπεργκ
16 Αυγούστου 1977 - 22 Νοεμβρίου 2011: Η Βασιλική Υψηλότητα Η Χήρα Δούκισσα του Χόχενμπεργκ
Τιμητικές διακρίσεις
Αναμνηστικό Μετάλλιο για την Επέτειο Γάμου του Ιωάννη και της Ιωσηφίνας Καρλότας του Λουξεμβούργου (09/04/1953)
Αναμνηστικό Μετάλλιο για την Επέτειο Γάμου του Ερρίκου και της Μαρίας Τερέζας του Λουξεμβούργου (14/02/1981)
Αναμνηστικό Μετάλλιο του Ασημένιου Ιωβηλαίου του Μέγα Δούκα Ιωάννη του Λουξεμβούργου (12/11/1989)