Сын Шарля-Анна-Сижисмона де Монморанси-Люксембурга и Мари-Этьенетты де Буйон-Фервак.Поначалу известный как маркиз де Руайян, последовательно был полковником гренадерских корпусов Франции (1758), полковником полка Монморанси (Эно) в 1761, бригадиром пехоты (22.01.1769), лагерным маршалом (1.03.1780) и лейтенант-генералом армий короля (12.12.1784).
В июле 1763 был введен полковником Бовийером, графом де Бюзансуа, в состав военной ложи «Святого Иоанна Монморанси-Люксембургского» , образованной в полку Эно. 24 июня 1771, когда герцог Шартрский стал великим мастером Великой ложи Франции, Люксембург был назначен его главным заместителем (Substitut general).
В ходе генеральной ассамблеи масонских лож Великой ложи Франции, проходившей с 5 марта по 26 июня 1773 года в Париже, на которой 80 депутатов представляли более 400 лож, Люксембург, представлявший ложу «Святого Иоанна Монморанси-Люксембургского» , стал генеральным администратором (Великой ложи Франции переименованной в Великий восток Франции), то есть вторым лицом после великого мастера.
В 1764 унаследовал от кузена Шарля-Франсуа-Фредерика II де Монморанси-Люксембурга титул герцога де Пине-Люксембурга, а в 1785 наследовал своему деду как герцог де Шатийон.Член Ассамблеи нотаблей в 1787 году. 27 марта 1789 был избран депутатом Генеральных штатов от дворянства сенешальства Пуату. 12 июня был назначен президентом палаты знати, 27-го от имени дворянского сословия представил заверения в преданности королю и патриотических чувствах к нации, но уже 30-го подал от имени депутатов Пуату на имя президента Ассамблеи заявление, в котором отказывался продолжать работу, пока его выборщики не предоставят официально дополнительные полномочия.Через три недели необходимые полномочия были ему даны, но 20 августа Люксембург подал в отставку, и 28-го был заменен в качестве депутата Ирланом де Бозожем.
В 1791 эмигрировал, был заместителем командующего в армии принцев, командовал Наваррской бригадой, затем уехал в Португалию. Не воспользовался возможностью предоставленной в 1801 году первым консулом Бонапартом бывшим членам Конституанты вернуться на родину, и умер в эмиграции в Лиссабоне.