Com a ajuda de sua irmã, dona Francisca, princesa de Joinville, o imperador Dom Pedro II buscou príncipes da Casa real francesa para casar com suas filhas, Isabel e Leopoldina. Os noivos que vieram eram irmãos: Luis Felipe (o conde d'Eu) e Augusto de Saxe, netos do rei da França, Luis Felipe. As princesas tomaram a liberdade de escolher o seu par quando eles chegaram ao Brasil, em 1864.
Naquele ano, o Brasil estava em guerra contra o Paraguai. Ao se casar com Isabel, o conde d'Eu se tornou marechal do Exército. O jovem estava ansioso para entrar em combate, porém, teve que coordenar as operações do Rio de Janeiro porque o Exército brasileiro não admitia o comando de um estrangeiro.
A doença do duque de Caxias, em 1869, permitiu a Dom Pedro II colocar o genro à frente das tropas no campo de batalha, numa operação de guerra e campanha de propaganda para fortalecer o Império Brasileiro. O conde comandou os soldados nas vitórias decisivas de Peribebuí e Campo Grande, nas quais morreram mais de cinco mil paraguaios. Em agosto de 1869, a Tríplice Aliança (Brasil, Argentina e Uruguai) instalou em Assunção o governo provisório e fantoche do paraguaio Cirillo Antônio Rivarola.
Dois destacamentos foram enviados em perseguição ao presidente paraguaio Solano López, que fugira para o Norte do país, com 200 homens. Em primeiro de março de 1870, as tropas do general José Antônio Correia da Câmara atacaram o último acampamento paraguaio em Cerro Corá, onde Solano López foi morto.
O conde d'Eu voltou ao Rio de Janeiro com as honras de herói nacional e uma fama de comandante sanguinário. Mas a frágil Monarquia brasileira não tinha futuro. Apesar de a família imperial simpatizar com políticos liberais, a entrada do regime republicano foi apenas questão de tempo. O conde d'Eu, em especial, era uma figura mal vista pelos políticos brasileiros, pois acreditavam que ele seria o verdadeiro poder por trás da esposa, caso a princesa Isabel se tornasse rainha.
Os momentos finais aconteceram em um baile na Ilha Fiscal, na baía da Guanabara, em 9 de novembro de 1889. A festa com três mil convidados, em que champanhe e vinho francês jorraram, era para comemorar oficiosamente as bodas de prata da princesa e do conde.
A República foi proclamada seis dias depois e a nobreza foi para o exílio, na Europa. Já viúvo, o conde retornou ao Brasil em 1921, para enterrar os restos do imperador e da imperatriz Tereza Cristina em um mausoléu em Petrópolis, Rio de Janeiro. Ele morreu no ano seguinte, quando voltava ao Brasil para a celebração do primeiro centenário da Independência.