Louis-Alexandre wurde 1681 legitimiert und 1683 im Alter von fünf Jahren Admiral von Frankreich und Ritter des Ordens vom Heiligen Geist. Mit zwölf Jahren begleitete er seinen Vater auf dessen Feldzug in die Niederlande, wo er bei der Belagerung von Namur verwundet wurde.
1714 erhob der König ihn, wie auch seinen älteren Bruder Louis-Auguste de Bourbon, duc du Maine, für sich und seine Nachkommen – mit allen Rechten, darunter auch dem der Nachfolge – zum Prinzen von Geblüt. Angesichts der Tatsache, dass zu diesem Zeitpunkt alle männlichen Nachkommen Ludwigs XIV. in der königlichen Linie bis auf den späteren Ludwig XV. verstorben waren oder wie die spanische Linie auf ihre französischen Thronansprüche verzichten mussten, stand Louis-Alexandre damals zumindest nach dem Willen seines Vaters der Thronfolge sehr nahe. Allerdings wurde das Testament des Königs in dieser Frage umgehend von den anderen Prinzen von Geblüt, allen voran dem Regenten Philippe d’Orléans, mit Hilfe des Parlaments annulliert. Dadurch fielen er wie auch sein Bruder wieder aus der Thronfolge heraus.
Während der RegentschaftPhilipps von Orléans (1715–1723) war der Graf von Toulouse Mitglied des Regentschaftsrats und stand am Hof – wegen seiner liebenswürdigen Art, wie Saint-Simon berichtet – in hoher Gunst. Von den Intrigen seiner Schwägerin Louise Bénédicte de Bourbon, Herzogin von Maine, hielt er sich fern. Daher wurde ihm von dem Throngericht, das der Regent am 26. August 1718 abhielt, anders als seinem Bruder, dem Herzog von Maine, sein Rang als Prinz von Geblüt nicht aberkannt.
Jean Duma: Les Bourbon-Penthièvre (1678–1793). Une nébuleuse aristocratique au XVIIIe siècle. Ed. Publications de la Sorbonne, Paris 1995, ISBN 2-85944-272-3.