Sitôt après la naissance des jumelles Elisabeth et Henriette, la reine Marie Leszczynska  est de nouveau enceinte. Tout Louise_Marie_et_sa_soeur_Adelaidele monde espère un dauphin mais le 28 juillet 1728, c’est une nouvelle fille qui née et qui portera le titre de Madame Troisième. La petite princesse rejoint ses sœurs aînées dans l’aile des princes. Au cours de l’hiver 1732, une épidémie de rhume se déclare dans le royaume. La maladie touche principalement les enfants en bas âge qu’elle mène généralement au tombeau. Madame Troisième l’attrape et on la baptise en hâte Louise-Marie (ou Marie-Louise). Après avoir subi quatre saignées, l’émétique et les ventouses, la troisième fille de Louis XV meurt le 19 février 1733. On la pleura peu, ce n’était qu’une fille. Son décès devait être compensé par la naissance de quatre autres princesses de France : Victoire, Sophie, Félicité et Louise-Marie qui hérita des prénoms de notre Madame Troisième. La princesse est représentée aux côtés de sa petite sœur Marie-Adélaïde sur le tableau de Charles-Joseph Natoire « la jeunesse et la vertu présentent les deux princesses de France » peint en 1734.