Appliqué, mais d’un d’une intelligence peu vive sans être sot, préférant la chasse aux études, il désolait les espoirs de son père qui finit par lui préférer ses fils illégitimes.
Battu et traumatisé par l’un de ses gouverneurs, le duc de Montausier, Louis avait pris l’habitude de se faire discret et l’imposante personnalité paternelle qu’il craignait ne l’aidait pas à s’affirmer.
La seule fois où Monseigneur fit preuve de caractère fut lorsqu’il réclama, avec une vigueur inaccoutumée, pour son second fils, Philippe, duc d’Anjou, l’héritage de la couronne d’Espagne, sur laquelle sa mère avait des droits.
Mais toujours entouré de bienveillance, même à l’armée, adoré des sujets du roi et surtout des parisiens car à Paris il trouvait ce qui lui manquait à Versailles. Ami des spectacles, il partageait plusieurs points communs avec son père : il n’aimait que la compagnie des gens d’esprit ; se révélait un collectionneur averti de monnaies, médailles, etc. ; aimait la table, la guerre, l’équitation et la vénerie. Mais là où Louis XIV surveillait chacun de ses gestes, le Dauphin paraissait brûler la chandelle par les deux bouts en prenant parfois des risques inconsidérés comme à la guerre où il se refusait à être un prince de figuration au point que Le roi dut lui interdire l’excès d’héroïsme.
La relation entretenue avec son royal papa n’est sans doute pas étrangère à ses comportements.
Comme son père, il épousa une princesse terne et dévote, Marie Anne Christine de Bavière qui ne cessait de déprimer dont il se consola avec ses suivantes. Comme lui il eut aussi plusieurs bâtards. Comme lui, qui épousa Mme de Maintenon, devenu veuf en 1690, il se maria en secret avec sa maîtresse, Marie-Émilie de Joly de Choin, en 1695. Ce choix étant peu apprécié de son père, il se retira en son château de Meudon où se forma la cabale de Meudon, une sorte de contre-pouvoir à la politique de Louis XIV. Pour autant, il n’était pas homme de complots et n'était pas l'incapable qu'on se plait parfois à décrire.
Siégeantà plusieurs conseils dont celui des ministres en 1691, les opinions restent partagées sur ses possibles capacités à gouverner. Elles ne sont qu’hypothèses car l’occasion ne lui fut pas donnée de faire ses preuves ou pas.
Louis mourut à Meudon après une partie de chasse. Comme « une fumée noire sortie de sa bouche et teignit sa figure de la couleur du poix », on parla d’empoisonnement. En fait, plus sérieusement, il fut victime de la petite vérole, ce qui explique que, par crainte de la contagion, les médecins s’étant empressés de quitter le château, il ne fut pas embaumé. Pour la mise en bière, son premier valet dut faire appel aux sœurs de Charité qui placèrent du son dans le cercueil au lieu des baumes et poudres habituels qu’auraient dû fournir un apothicaire.
Porté par des valets de chambre, le cercueil fut déposé dans la salle des gardes puis dans la chapelle du château où seuls quelques capucins veillèrent le défunt. Pas un prince ne se déplaça pour lui rendre les derniers honneurs.
Dès l’annonce de sa mort, la Cour s’en était allée faire compliment à son fils aîné le duc de Bourgogne, nouveau dauphin de France…
Louis de France, Grand dauphin, fut inhumé le lendemain en la basilique Saint-Denis sans aucune cérémonie et fut vite oublié, malgré de nombreux services funèbres et regrets. Depuis 1817, ses restes profanés à la Révolution reposent dans l'ossuaire de la basilique.