Ta on tuntud ka saksapärase nimekuju Marie-Adelheid all.
Marie-Adélaïde oli suurhertsog Guillaume IV ja tolle abikaasa Maria Anna vanim tütar. Seoses asjaoluga, et tema isal meessoost järeltulijaid ei olnud, muudeti troonipärimisseadust ja Marie-Adélaïde'ist sai 10. juulil1907 Luksemburgi troonipärija. Pärast oma isa surma 1912. aastal krooniti ta suurhertsoginnaks. Temast sai esimene naine Luksemburgi troonil. Ühtlasi oli ta esimene Luksemburgi valitseja pärast 1296. aastat, kes oli sündinud Luksemburgi territooriumil.
Ta oli poliitiliselt aktiivne ja väga saksameelne valitseja, mistõttu tegi ta Esimese maailmasõja päevil aktiivset koostööd Saksamaa okupatsioonivõimudega. See tõi sõja lõppedes kaasa tugeva kriitika tema suhtes ja kuigi ta ei olnud teinud midagi seadusevastast, loobus ta pärast nõupidamist peaministriga 14. jaanuaril1919 vabatahtlikult troonist oma noorema õe Charlotte'i kasuks.
Pärast troonist loobumist kolis vallaline Marie-Adélaïde Itaaliasse. Seal astus ta Modenaskarmeliitide nunnakloostrisse, hiljem liitus aga Roomas vaeste eest hoolitsemisega tegelenud nunnaorduga. Halb tervis sundis teda siiski kloostrielust loobuma – ta asus elama oma ema juurde Hohenburgi lossiBaieris, kus ta 1924. aastal grippi suri.