La légation de France à Luxembourg est créée en 1891 (elle récupère alors les archives de l'ancien vice-consulat à Luxembourg, déposées depuis sa fermeture au vice-consulat d'Arlon).
Fermée en 1940, elle rouvre en septembre 1944.

Les archives antérieures à la Seconde Guerre mondiale sont soit détruites sur place, soit transférées à Paris fin 1939 :
-    9 sacs postaux de correspondance politique sont d'abord confiés, en septembre 1939, à la préfecture de la Moselle, avant d'être transférés à Paris en novembre à la demande du Département ;
-    32 caisses d'archives sont expédiées en novembre de Luxembourg à Paris, d'où elles sont réorientées vers le château de Rochecotte, qui sert de dépôt abri pour une partie des fonds des Archives diplomatiques ; 22 caisses sont réceptionnées à Rochecotte le 19 décembre 1939.
Après la réouverture de l'ambassade, il ne semble pas que ce qui subsiste du fonds ancien soit renvoyé au poste, qui met en place dès 1945 un nouveau plan de classement pour gérer sa production courante. Une note de l'Inspection générale d'octobre 1955 indique qu'il n'y a pas sur place d'archives antérieures à la guerre (CADN, archives de la direction des Archives, dossier Luxembourg ambassade (13ACN/250)).

En mars 1987, transfert de Paris à Nantes de 141 cartons constituant la tranche 1914-1939. Cet ensemble correspond aux cartons cotés de 1 à 92 dans le premier instrument de recherche, établi au CADN en 1997.
En mars 1997, rapatriement direct à Nantes des documents de la tranche 1946-1987 (cartons cotés 93-266, entrée 1997/14).
Le supplément intégré en juin 2018 (articles 267-272) provient de la série Unions internationales (3e versement), conservée à Nantes jusqu'à son reclassement en 2009-2010 (opérations de classement préalables au transfert des séries d'administration centrale à La Courneuve en juin 2010). Les cartons repérés à l'époque comme appartenant au fonds Luxembourg ont été mis de côté jusqu'à leur analyse en juin 2018. Dans la mesure où ces dossiers, dont on ignore absolument comment ils se sont retrouvés dans le fonds des Unions (le fonds des Unions comportait par ailleurs de nombreux autres « intrus » appartenant à divers autres fonds, de postes comme d'administration centrale. Les cartons de Luxembourg portaient, dans le 3e versement des Unions, les numéros 355 (manifestement erroné car ne correspondant pas à la description de l'inventaire), 409, 411 et 419-423), appartiennent tous à la tranche 1914-1939, on peut penser qu'ils firent partie, comme les cartons 1 à 92, des archives rapatriées fin 1939 et transférées à Nantes en mars 1987.

Le versement 1946-1987 n'est pas complet : les articles 128bis et 144bis, décrits dans l'instrument de recherche, ont été conservés à l'ambassade en 1997.

La série 1 est divisée en trois parties, classées à des époques différentes :

-    Les articles 1 à 92 correspondent à la tranche chronologique (1891) 1914-1939. Les articles 1 à 56 ont fait l'objet d'un relevé sommaire dès avant 1997 tandis que les articles 57 à 92 ont bénéficié d'un relevé détaillé effectué en janvier 2002. Le plan de classement d'origine ne semble pas avoir été suivi. Le classement de cet ensemble mériterait d'être entièrement révisé.

-    Les articles 93 à 266 correspondent à la tranche chronologique 1946-1987 et ont fait l'objet d'un état de versement réalisé par le poste avant leur rapatriement. Le classement reprend l'un des plans utilisés par le poste et généralisé à l'ensemble de la tranche, et déroule les séries suivantes :

LU - Luxembourg (93-104)
EU - Europe (105-118)
ANMO - Afrique du Nord - Moyen-Orient (119)
AS - Asie - Océanie (120)
AM - Amérique (121)
DAM - Direction des Affaires africaines et malgaches (122)
DAS - Direction des Affaires stratégiques (123-144)
NUOI - Nations unies et organisations internationales (145-154)
DE - Développement économique (155-179)
CEE - Communauté économique européenne (180-208)
RC - Relations culturelles (209-220)
PR - Protocole (221-239)
IP - Information et presse (240-243)
VA - Valise (244)
ARD - Archives et documentation (245-246)
PL - Personnel (247-265)
Hors-série : Dommages de guerre (266)

-    Les articles 267 à 272, enfin, constituent un supplément à la tranche chronologique 1914-1939. Extraits du fonds des Unions en 2009-2010, ils ont fait l'objet d'un relevé détaillé en juin 2018. Bien que leur contenu soit en tout point similaire à celui des articles 1 à 92 (dossiers thématiques, dossiers individuels), une réintégration n'a pas été jugée possible en raison du caractère très sommaire de l'instrument de recherche existant pour les articles 1 à 56/92. On a donc constitué un supplément, en rangeant les dossiers selon leur cote dans le plan de classement ancien du poste.

État de versement, poste et CADN, décembre 1997 (articles 1-266) ; augmenté en janvier 2002 (articles 57 à 92).
Ajout de l'introduction et du supplément (articles 267-272) en juin 2018 par Pia Rigaldiès, stagiaire de l'École nationale des chartes, encadrée par Bérangère Fourquaux, conservateur du patrimoine.
Ressaisie (articles 1 à 266) et fusion de l'ensemble de l'instrument de recherche, sans reprise du classement, en mai 2020.

Voir l'instrument de recherche