In 1867 befanden sich Preußen und Frankreich wegen Luxemburg am Rande eines Krieges, da beide Nationen die Stadt und ihre Festung in ihrem jeweiligen Einflussbereich halten wollten. Um einen Konflikt auf dem europäischen Kontinent zu verhindern und eine friedliche Lösung für die sich anbahnende ›Luxemburgkrise‹ zu finden, wurde eine internationale Konferenz einberufen. Das Ergebnis war der Londoner Vertrag vom 11. Mai 1867, der festlegte, dass Luxemburg seine Unabhängigkeit bewahren, aber weiterhin in Personalunion mit dem Königreich der Niederlande verbunden bleiben sollte. Gleichzeitig wurde das Land entmilitarisiert und ›auf ewig neutral‹ erklärt. Artikel 1 der Luxemburger Verfassung von 1868 übernahm diese Bestimmung der immerwährenden Neutralität. Die europäischen Mächte – Preußen, Frankreich, Großbritannien, Österreich, Russland und Italien –, die den Vertrag unterzeichnet hatten, verpflichteten sich, gemeinsam die Sicherheit Luxemburgs zu garantieren. Zudem mussten die preußischen Truppen die Festung räumen.

Infolge dieses Vertrages wurde die Festung schrittweise abgetragen, ein Prozess, der sechzehn Jahre dauerte, von 1867 bis 1883. Die Neutralität entwickelte sich anschließend zu einer Staatsdoktrin, insbesondere unter Premierminister Paul Eyschen, und wurde zu einem wichtigen Bestandteil des nationalen Selbstverständnisses. Luxemburg wurde bald als Insel des Friedens dargestellt.

Die friedliche Beilegung der Luxemburgkrise konnte einen Krieg zwischen Paris und Berlin dennoch nicht verhindern. Als der Deutsch-Französische Krieg im Juli 1870 ausbrach, wurde die Neutralität Luxemburgs erstmals auf die Probe gestellt. Mehrere große Schlachten fanden in der Nähe der französisch-Luxemburger Grenze statt, und obwohl sich beide Kriegsparteien verpflichtet hatten, das neutrale Territorium zu respektieren, befürchtete die Bevölkerung, dass die Kämpfe auf das Großherzogtum übergreifen könnten. Letztlich blieb das Land jedoch verschont.

Um die Bedeutung Luxemburgs als neutraler Staat zu demonstrieren, organisierten Bürger Hilfsaktionen, um verwundeten Soldaten beider Lager zu helfen. Ärzte und Pflegekräfte begaben sich auf die Schlachtfelder, um den Opfern des Krieges beizustehen. Diese Initiative gilt als Vorläufer der Gründung des Luxemburgern Roten Kreuzes im Jahr 1914. Aufgrund dieser humanitären Einsätze in Frankreich und der im Großherzogtum weit verbreiteten Sympathien für Frankreich warf Deutschland Luxemburg vor, seine Neutralitätspflichten verletzt zu haben.

Der Erste Weltkrieg begann mit dem Einmarsch deutscher Truppen in Luxemburg und Belgien – zwei neutrale Staaten – am 2. beziehungsweise 4. August 1914. Obwohl Deutschland zu den Unterzeichnern des Londoner Vertrages gehörte, hinderte dies das Deutsche Reich nicht daran, die Neutralität Luxemburgs aus eigenen sicherheitspolitischen Interessen zu verletzen. Aufgrund dieses Bruchs wurde der Vertrag als wertloser ›Fetzen Papier‹ bezeichnet. Obwohl Luxemburg gegen die Verletzung seiner Neutralität protestierte, suchte es gleichzeitig nach einem modus vivendi mit dem Deutschen Reich, welches das Großherzogtum bis zum Kriegsende 1918 besetzt hielt.

Nach dem Waffenstillstand hielt Luxemburg zunächst an seiner Neutralitätspolitik fest. Erst nach einer zweiten Invasion am 10. Mai 1940 – diesmal durch das nationalsozialistische Deutschland – änderte Luxemburg seine außenpolitische Haltung: Die Exilregierung schloss sich den Alliierten an und führte 1944 die Wehrpflicht für männliche Staatsbürger ein. Ein Jahr später trat das Land als Gründungsmitglied der NATO bei. Damit hatte Luxemburg seine Neutralität faktisch aufgegeben. Dieser Kurswechsel wurde 1948 auch verfassungsrechtlich vollzogen, als die Neutralitätsklausel aus der Verfassung gestrichen wurde.