El duc de Bretanya morí a Versalles a l'edat de cinc anys, el dia 8 de març de 1712.[4] Els seus pares van contreure el xarampió a principis de 1712. La seva mare va morir primer el 12 de febrer de 1712 a Versalles i pocs dies després, el 18 de febrer de 1712, va morir el seu pare.[5] A la mort del seu pare, Luis es va convertir en dofí i hereu del seu besavi Lluís XIV de França ja que com una tècnica de tractament contra el xarampió, els metges li practicaven sagnies i el jove dofí va morir dessagnat.[6] El seu germà Luis, duc d'Anjou, li va succeir en el títol i posteriorment es va convertir en el rei de França, com Luis XV.[6][1]
Hom el considera hereu presumible al tron francès des del 18 de febrer fins a la seva mort, el dia 8 de març.
La seva mare fou Maria Adelaida de Savoia (1685-1712).
