Né à Paris, le 27 avril 1875.
Après des études au collège Stanislas, Maurice de Broglie fut reçu premier à l’École navale. Il en sortit major en 1895 et devint enseigne de vaisseau en 1898.
Il passa deux ans sur une canonnière à Bizerte, et à partir de 1901 dans l’escadre de la Méditerranée. Ayant poursuivi d’autre part des études de physique, il fit en 1902 sa première communication à l’Académie des Sciences, sur l’application des galvanomètres thermiques à l’étude des ondes électriques.
Ayant abandonné la Marine en 1904, Maurice de Broglie travailla pendant un temps à l’observatoire de Meudon, puis au Collège de France, où il fut l’élève de Paul Langevin. Il devint docteur ès sciences en 1908, en soutenant une thèse intitulée Recherches sur les centres électrisés de faible mobilité dans les gaz.
Quand éclata la Première Guerre mondiale, il fut affecté à la station de radiotélégraphie des Saintes-Maries-de-la-Mer. On lui doit l’invention d’un appareil permettant aux sous-marins de recevoir les signaux de la T.S.F.
Après la guerre, il poursuivit ses recherches sur les rayons X, et découvrit en 1921 les spectres corpusculaires des éléments (auxquels il allait donner son nom) permettant de pénétrer directement dans l’atome. Il devait succéder, en 1942, à son maître Paul Langevin à la chaire de physique générale du Collège de France.
Le duc Maurice de Broglie, l’un des grands maîtres français de la physique expérimentale, a laissé une importante et remarquable série de travaux qui lui valurent la reconnaissance de ses pairs. Fait docteur honoris causa de l’Université d’Oxford en 1921, membre de l’Académie des Sciences en 1924, il fut élu à l’Académie française le 24 mai 1934, par 24 voix contre 9 à Edmond Jaloux et 2 à Maurice Larrouy, au fauteuil de Pierre de La Gorce. C’était sa seconde candidature après une tentative malheureuse, en 1930, au fauteuil Curel, pour lequel il n’avait recueilli que 8 voix. En entrant à l’Académie, il renforçait non seulement le « parti des ducs » mais perpétuait également une tradition familiale : son arrière-grand-père, comme son grand-père, avaient été académiciens. C’est Maurice Paléologue qui le reçut le 31 janvier 1935, remplaçant Louis Barthou, assassiné en octobre 1934, et dont il lut le discours.
Mort le 14 juillet 1960.