В 1810 Луи получил генеральское звание, в 1804 вошел в состав Государственного совета. В 1805 стал мэром Парижа. 6 июня 1806 Наполеон провозгласил Луи королем Голландии. В качестве короля Луи стремился упрочить благосостояние голландцев, но вызвал упреки со стороны Наполеона в излишней снисходительности к населению. Отношения между братьями все больше ухудшались, и когда Наполеон в 1808 предложил Луи вакантный трон короля Испании, тот отказался от него в пользу другого брата – Жозефа. В 1809 Наполеон решил присоединить Голландию, чтобы остановить тайную торговлю голландцев с англичанами и усилить континентальную блокаду. Луи прибыл в Париж, чтобы добиться приемлемых для своей страны условий, однако его визит не принес результатов. После провала переговоров с Англией весной 1810 Наполеон снова оказал давление на Луи, чтобы прекратить тайную торговлю с англичанами. Когда наконец в Голландию были посланы французские войска, Луи бежал. Он принял титул князя Сен-Лё и окончательно поселился в Теплице (Богемия). 9 июля 1810 Голландия стала частью Французской империи.

    Оставшуюся жизнь Луи провел главным образом в Риме, занимаясь философией и литературой. Он считал себя обязанным устроить судьбу своих сыновей – Наполеона Луи (1804–1831) и Шарля Луи Наполеона (1808–1873). Второй впоследствии стал Наполеоном III. Третий сын Наполеона Шарль (1802–1807) умер в детстве. Умер Луи Наполеон в Леггорне (Италия) 25 июля 1846.