Людовик появился на свет 8 января 1707 года в Версале и был сыном Людовика, герцога Бургундского, и Марии Аделаиды Савойской. Рождение мальчика стало результатом второй беременности герцогини — тремя годами ранее она родила сына, названного также Людовиком, который скончался, не прожив и года; помимо двух Людовиков, рождённых в 1704 и 1707 годах, в семье был ещё один сын с тем же именем — Людовик, герцог Анжуйский, рождённый в 1710 году. Все три принца родились в правление прадеда-короля Людовика XIV; двое старших принцев также с рождения носили один и тот же титул — герцога Бретонского[3].
В начале апреля 1711 года Великий Дофин заразился оспой и умер 14 апреля в шато де Мёдон[англ.][6]; таким образом, родители принца стали новыми дофином и дофиной, а сам он на шаг приблизился к трону. Траурный двор отправился во дворец Фонтенбло в начале февраля 1712 года, где 12 февраля от кори скончалась мать Людовика, Мария Аделаида[7]. После смерти дофины королевская семья переехала в Марли, чтобы избежать распространения инфекции, где стало ясно, что дофин успел заразиться от жены. Отец Людовика умер через шесть дней после смерти его матери[8]. 23 февраля 1712 года в Сен-Дени состоялись похороны родителей принца; сам он в этот момент никаких признаков болезни не выказывал. Мальчик был назван наследником престола с соответствующим титулом, но уже 8 марта 1712 года умер в Версале от кори в возрасте пяти лет и двух месяцев[5].
Единственный наследник короля и младший брат Людовика, герцог Анжуйский — впоследствии король Людовик XV, был спасён воспитательницей Шарлоттой Вантадур, которая заперлась с принцем в его покоях и не давала докторам делать ему кровопускание, что, как она считала, погубило старшего брата мальчика. Смерть сразу троих членов королевской семьи стала тяжелейшей утратой как для самого короля, так и для его окружения[5].