Il est l'un des quatre princes du sang donnés comme otages pour garantir le traité de Brétigny en 1360. Louis d'Étampes est pourtant fidèle au roi Charles V qui, a son avènement, lui donne la seigneurie de Lunel le . Le monarque le garde en son conseil jusqu'à sa mort en 1380. En 1367, Louis est envoyé en ambassade auprès du pape Urbain V à Avignon pour le détourner de son projet de retourner à Rome.
Le roi Charles V le choisit en outre comme « chef parrain » de son second fils, Louis, futur duc d'Orléans. En 1377 et 1378, Louis d'Étampes subit une courte disgrâce et réside à Étampes ou à Dourdan. Peu après, le roi le charge à plusieurs reprises de négocier la paix ou une trêve avec son cousin, Charles le Mauvais, roi de Navarre.