Dal momento che suo padre aveva avuto sei femmine ma nessun maschio, fu lui stesso a dichiarare Maria Adelaide quale erede del trono granducale di Lussemburgo il 10 luglio 1907 in modo da prevenire qualsiasi problematica circa la successione. Quando pertanto Guglielmo morì il 25 febbraio 1912, Maria Adelaide gli succedette a soli 17 anni, sotto la reggenza della madre per sei mesi, fino al compimento della maggiore età. Maria Adelaide fu così la prima sovrana di Lussemburgo dal 1296 ad essere nata entro i confini del granducato ed una delle pochissime donne regnanti nel mondo (con Guglielmina dei Paesi Bassi e Salote Tupou III di Tonga).[2]
Granduchessa di Lussemburgo
Maria Adelaide fu sempre molto interessata alla politica del suo Stato e prese sempre parte attiva a tutte le decisioni del governo. Devota cattolica con strenue convinzioni politiche e religiose, il giorno della sua incoronazione (25 luglio 1912) si rifiutò di firmare una nuova legge che mirava a ridurre l'influenza dei sacerdoti cattolici nel ruolo dell'istruzione.[3]
Durante la prima guerra mondiale il granducato fu occupato dall'esercito tedesco e il comportamento di Maria Adelaide parve troppo accondiscendente verso gli occupanti, se non addirittura amichevole. Perciò al termine della guerra, criticata nel Paese e di fronte al rischio di annessione da parte del Belgio o della Francia, nel 1919 abdicò in favore della sorella minore Carlotta per salvare l'indipendenza del paese e la dinastia regnante.[4]
Ultimi anni e morte
Maria Adelaide non si sposò mai e dopo l'abdicazione entrò in convento in Italia, prima presso le carmelitane di Modena, in seguito presso l'ordine delle Piccole Sorelle dei Poveri a Roma, con il nome di suor Maria dei Poveri.
Morì d'influenza nel castello di Hohenburg il 24 gennaio 1924 e fu sepolta nella cripta dei granduchi della cattedrale di Notre-Dame nella città di Lussemburgo il 22 ottobre 1947.[5]