Ο Ιωάννης είχε τα ηνία του Λουξεμβούργου από το 1964 ως το 2000, οπότε παραιτήθηκε για να αναλάβει το αξίωμα του Μεγάλου Δούκα ο γιος του Ερρίκος. Ο Ιωάννης ήταν ο μεγαλύτερος γιος της Μεγάλης Δούκισσας Σαρλότ και του Πρίγκιπα Φελίξ. Ορίστηκε διάδοχος του θρόνου το 1938 . Όσο το Λουξεμβούργο ήταν υπό γερμανική κατοχή ήταν με την οικογένειά του στην εξορία. Σπούδασε στην Βρετανία και στον Καναδά. Στην συνέχεια υπηρέτησε στον Βρετανικό στρατό και αποφοίτησε από την Βασιλική Στρατιωτική Ακαδημία του Σάντχερστ το 1943.
Συμμετείχε στην απόβαση στη Νορμανδία και στην Μάχη του Καέν αλλά και μαζί με τις συμμαχικές δυνάμεις πολέμησε για την απελευθέρωση του Λουξεμβούργου. Στις 5 Απριλίου 1953 παντρεύτηκε την παντρεύτηκε την Πριγκίπισσα Ζοσεφίν Σαρλότ του Βελγίου και απέκτησε μαζί της 5 παιδιά. Στις 12 Νοεμβρίου έγινε Μέγας Δούκας του Λουξεμβούργου όταν αποχώρησε η μητέρα του. Βασίλευσε για 36 χρόνια και αποχώρησε στις 7 Οκτωβρίου του 2000 και τον διαδέχθηκε ο γιος του Ανρί.
