В начале 1665 года рождение второго ребенка еще больше укрепило связь любовников, переживавших апогей любви, несмотря на то что король время от времени позволял себе некоторые вылазки на сторону. Отныне Луиза уже жила в особняке рядом с Тюильри, участвовала во всех официальных праздниках. Смерть Анны Австрийской, случившаяся в следующем году, освободила короля от материнской опеки, и поэтому на похоронах королевы-матери можно было увидеть необычную сцену: королева Франции стояла рядом с официальной любовницей короля. Эта ситуация не нравилась Луизе, и, в отличие от других королевских фавориток, она никогда не устраивала провокаций и скандалов.
Проходили недели, месяцы, и время совершило свое безжалостное дело: нет такой страсти, которая бы потихоньку не угасла. Тяга к наслаждениям вначале толкала короля в объятия доступных девиц, после чего он любил Луизу еще сильнее. Но потом ему стало надоедать эта безграничная любовь, которая стала давить на него тяжким грузом. К тому же предстоявшая военная кампания потребовала от него сосредоточить на этом все свое внимание. Но не в обычаях монарха было скучать и не найти сразу же лечение от скуки. А кто мог предоставить такое лечение, кроме как женщина? А среди фрейлин Марии Терезы была как раз такая. В свои двадцать шесть лет Франсуаза Атенаис де Рошешуар, маркиза де Монтеспан, была в полном расцвете красоты: золотистого цвета, словно колосья, волосы, огромные небесно-голубые глаза, розовые губы, тело со сладострастными формами дополнялись живым умом, остроумием, доскональным знанием всех придворных сплетен. Очень рано приобретя опыт отношений с мужчинами, она прекрасно умела возбуждать их желание, обещать и ничего не выполнять. Эта сирена очень скоро поймала короля в свои сети. Продолжая возглавлять последние приготовления к войне против Испании, король не скрывая искал общества прекрасной маркизы. Еще не обнаружив новый предмет увлечения любовника, Луиза уже почувствовала охлаждение в их отношениях. Она не сделала ему ни малейшего упрека, но Людовик отдавал себе отчет, что доставлял ей огорчение. Чтобы успокоить свою совесть, он стал осыпать Луизу новыми почестями: сделал Луизу герцогиней и официально признал ее дочь. Но на этом и закончилось человеколюбие отчаянного эгоиста, который не имел ни малейшего желания прекращать связь с мадам де Монтеспан. Более того, если он и попросил королеву приехать к нему на север страны, где его войска бились с испанцами, то только потому, что Атенаис, как фрейлина Марии Терезы, должна была сопровождать свою повелительницу.
Узнав всю правду, Луиза почувствовала словно удар кинжалом в сердце. Эта боль толкнула на поступок, который шел вразрез с ее обычной сдержанностью: она решила присоединиться к кортежу королевы, хотя никто ее не приглашал. Это было чуть ли не оскорблением короля! Когда она приехала, Мария Тереза упала в обморок от негодования, что она умела делать виртуозно. Но Луизе было не до соблюдения этикета: несчастная любовь внушила ей такую отвагу. Усыпив бдительность охранников королевы, получивших от той приказ остановить ее силой, она прибыла в лагерь короля под Авеном, где тот устроил ей холодный прием. Луиза была в отчаянии, и Людовик в очередной раз уступил: он понял, какие причины заставили молодую женщину позабыть о сдержанности, и спустя несколько часов пришел утешить ее. Он пошел еще дальше и на другой день предписал королеве посадить Луизу в свою карету, где уже сидела Атенаис де Монтеспан. Означало ли это для Луизы возвращение королевской любви? На это пришлось надеяться недолго: решив раз и навсегда покончить с соперницей, Атенаис, наконец, дала королю то, чего он ждал несколько недель. Король был на небесах. И если он продолжал проявлять интерес к своей официальной фаворитке, то только для того, чтобы скрыть от супруги новую связь. Это был странный поворот событий, как написал Жан-Кристиан Птифис: «Луиза начала свою карьеру в качестве канделябра для Мадам, а закончит ее в качестве ширмы для Монтеспан».
Луиза понимала, какую роль заставлял ее играть Людовик, но любовь заставляла переносить самые тягостные испытания: присутствовать при любовных играх короля с маркизой. По-прежнему, чтобы отвести подозрения, Луиза принимала участие во всех праздниках, каждый из которых отмечался все большим влиянием Монтеспан на короля. Во всех перемещениях двора она сидела в карете вместе с Марией Терезой и Атенаис. Этих трех женщин так часто видели вместе, что придворные в конце концов стали называть их «тремя королевами».