W sierpniu 1716 roku, mając dwadzieścia dwa lata, Ludwika Elżbieta zaraziła się ospą od swojego męża, który z oddaniem opiekował się żoną podczas jej choroby. W rok później na świat przyszło ich pierwsze dziecko z pięciorga jakie miały się jeszcze urodzić.
Ludwika Elżbieta miała kilka pozamałżeńskich romansów, z których najwięcej mówiono o jej związku z przystojnym Filipem Karolem de La Fare.La Fare często był uważany za ojca jej drugiego syna.Niewierności Ludwiki Elżbiety rozwścieczały jej męża, który stał się niezwykle zazdrosny i zaczął stosować przemoc psychiczną wobec małżonki. Znęcał się nad Ludwiką Elżbietą do tego stopnia, że ta poddała się badaniu lekarskiemu i Ludwik XV orzekł separację między małżonkami. Na wieść o tym książę urządził żonie karczemną awanturę i księżna uciekła od męża i zamieszkała ze swoją matką, a po kilku latach przeniosła się do zakonu.
Księżna złożyła wniosek do Parlamentu o przekazanie jej dzieci i wyznaczenie miejsca w którym z nimi zamieszka, a także o rozwód z mężem z powodu jego okrutnego charakteru. W 1725 roku orzeczono oficjalną separację i książę na jakiś czas zamieszkał w należącym doń château de l'Isle-Adam. Wkrótce Ludwika Elżbieta pozwoliła mężowi na powrót do paryskiego Hotelu Conti.