Se préparant à monter sur le trône de France, le duc de Bourgogne participe aux négociations pour régler la Succession d’Espagne aux côtés de son grand-père Louis XIV. Il se rend sur le champ de bataille en Flandre en 1708, mais se révèle peu habile pour le commandement militaire et peine à s’affirmer face au duc de Vendôme.
Le duc de Bourgogne dispose d’une personnalité consensuelle et soucieuse d’exercer la justice, selon le modèle de Saint Louis. Cela ne lui vaut pas toujours l’admiration de la cour de Versailles, au sein de laquelle il faut employer son caractère à s’affirmer pour se faire une place. La grande dévotion du duc ne plaide pas non plus en sa faveur. On dit de lui qu’il est dévot et influençable.
Le duc est marié le 7 décembre 1697 à la jeune princesse Marie-Adélaïde de Savoie, en vertu du traité qui mettait fin à la guerre de la Ligue d’Augsbourg. Le couple donne naissance en 1710 au futur Louis XV, assurant ainsi la continuité dynastique.
Malgré cette belle union et l’application du duc à exercer le pouvoir, la mort emporte les deux époux à quelques jours d’intervalle. La princesse meurt des suites d’une infection buccale le 12 février 1712, et le duc succombe rapidement lui-aussi, peut-être de chagrin.