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Élisabeth-Charlotte-Gabrielle de Lorraine est née le 21 octobre 1700 et ondoyée ce même jour au palais ducal de Nancy. Elle a été baptisée le 26 décembre 1702 à l'église Saint-Jacques de Lunéville[1]. Elle est la première fille et le deuxième enfant du duc Léopold Ier de Lorraine et d'Élisabeth-Charlotte d'Orléans. Son frère aîné, Léopold, (né en 1699), meurt l'année de sa naissance[2]. Elle assiste au baptême de son frère cadet, Louis, le 24 juin 1704[3].
Son père souhaite qu’elle devienne abbesse de Remiremont[4]. L’abbaye est étroitement associée à la Maison de Lorraine, beaucoup de ses abbesses étant issues de la dynastie. Son père demande à l’abbesse de l’époque, Dorothée-Marie de Salm, qu'elle presse les docteurs de la Sorbonne. Louis XIV, l’oncle de sa mère, décide plutôt d'imposer Élisabeth-Charlotte comme souveraine du territoire[4]. Malgré tout, aucune réponse ne parvient avant la mort de l'enfant[4].
La princesse meurt de la variole au château de Lunéville après avoir transmis la maladie à son frère Louis, prince héréditaire de Lorraine, et à leur sœur cadette Marie-Gabrielle-Charlotte. Élisabeth-Charlotte meurt le 4 mai, Louis le 10 et Marie-Gabrielle, le 11 mai 1711. Elle est inhumée dans la crypte ducale de l’église Saint-François-des-Cordeliers de Nancy.