Nació en Saint-Germain-en-Laye, fue legitimado a los 3 años en diciembre de 1673 y su padre además le entregó el título de Duque de Maine. El mismo día, su hermana Luisa Francisca de Borbón también fue legitimada y conocida desde ese momento como Mademoiselle de Nantes.
Versalles
Al momento de ser introducido en la Corte real de Versalles no tardó en convertirse en el favorito de su padre el rey y tuvo importantes tutores como François-Henri de Montmorency quien se encargó del entrenamiento militar de Luis Augusto, pero este jamás demostró grandes dotes como soldado. El amor de su padre le valdría más títulos como el de Príncipe de Dombes, Duque de Aumale y Conde de Eu, algunos de ellos cedidos por la Gran Mademoiselle, Ana María Luisa de Orleans, duquesa de Montpensier, y por presiones del rey.
Luisa Francisca (1707–1743), mademoiselle de Maine y princesa soberana de Mónaco
En 1714 el rey lo puso a él y a su hermano menor el conde de Tolosa en la línea de sucesión al trono tras el desastroso año que se llevaría la vida de tres de los herederos legítimos del Rey Sol. El año siguiente el rey falleció, como última voluntad había entregado la regencia de su bisnieto Luis XV de Francia a su sobrino el duque de Orleáns y al duque de Maine, pero el primero logró la anulación del deseo del fallecido monarca y se quedó con la regencia en solitario. Ante esto Maine y su esposa comienzan una conspiración para reemplazar a Orleáns por el rey de EspañaFelipe V, sobrino de Luis Augusto. La conjura fue descubierta y el duque exiliado, años después moriría en Sceaux.