Получил при рождении имя Шарль Луи Наполеон. Своего отца почти не знал, так как насильственный брак его родителей был несчастлив и его мать жила в постоянной разлуке с мужем; через три года после рождения Луи Наполеона у неё родился незаконный сын, Шарль Деморни (отцом которого был побочный сын Талейрана). Сам брак, был инициирован первым Наполеоном, когда тот узнал, что у них с Жозефиной не будет детей. Таким образом, он желал найти примерения со своей супругой, объявив своим наследником, будущего ребенка от брака ее дочери Гортензии с одним из своих братьев. Сам Луи Наполеон был признан отцом, хотя впоследствии, во враждебной ему литературе (между прочим, у В. Гюго), высказывались сомнения в законности его его рождения, и не без фактических оснований. Выросший в блеске двора Наполеона I, под влиянием своей матери, Луи Наполеон с детства обнаруживал столь же страстное и столь же романтическое поклонение своему дяде, как и его мать. По натуре он был человек добрый, мягкий и кроткий, хотя изредка и вспыльчивый; отличался щедростью. Все его инстинкты и чувства перевешивала фанатическая вера в свою звезду и преданность «наполеоновским идеям», руководящими всей его жизнью. Человек страстный и вместе с тем полный самообладания (по выражению В. Гюго, голландец обуздывал в нем корсиканца), он с юности стремился к одной заветной цели, уверенно и твердо расчищая дорогу к ней и не стесняясь при этом в выборе средств.
Всю молодость, начиная с 1814 г., Луи Наполеон провел в скитаниях, которое, впрочем, не были сопряжены с материальными лишениями, так как его мать успела скопить громадное состояние. Королева Гортензия не могла оставаться во Франции после падения императора, несмотря на личное сочувствие к ней Александра I.