Luxemburg számára a két világháború nemcsak katonai megszállást, hanem a semlegesség, az államiság és a nemzeti identitás folyamatos újradefiniálását is jelentette. Az 1839-ben létrejött, majd 1867-ben ismételten semlegesnek elismert nagyhercegség a 20. század első felében két alkalommal vált a német hadviselés színterévé. Az 1914–1918-as megszállás katonai igazgatás alatt hagyta működni – ha korlátozottan is – a luxemburgi állami intézményeket, miközben a lakosságot gazdasági elszegényedés és politikai válság sújtotta. Az 1940–1944/45-ös nemzetiszocialista megszállás ezzel szemben nyíltan a luxemburgi állam és nemzeti közösség felszámolását célozta. Az acélipar és a gazdasági modernizáció alfejezetben tárgyalt ipari-urbanizációs átalakulás következtében a két háború egy nyelvileg-szociálisan tagolt, bevándorló munkássággal is rendelkező társadalmat ért el, ami sajátos feszültségeket és ellenállási formákat hozott létre.
A Német Birodalom 1914. augusztus 2-án – a Luxemburg semlegességét garantáló 1867-es londoni szerződés megsértésével – bevonult a nagyhercegségbe. A német hadvezetés a franciaországi hadműveletek logisztikai hátországaként tekintett a területre, mindenekelőtt a vasúthálózat, a távíróvonalak és a déli acélipari üzemek miatt. A luxemburgi kormány hivatalos tiltakozást nyújtott be, de a kicsiny hadsereg és csendőrség nem tanúsított fegyveres ellenállást; az ország néhány órán belül megszállás alá került.
A megszállás jogi természete kettős volt: a német katonai közigazgatás (deutsche Militärverwaltung) közvetlenül ellenőrizte a stratégiai pontokat, a vasutat és a hadigazdaságot, ugyanakkor a luxemburgi kormány és Mária Adél nagyhercegnő (Marie-Adélaïde, uralk. 1912–1919) formálisan hivatalban maradt. A gyakorlatban a német katonai parancsnokok rendeletei gyakran felülírták a luxemburgi közigazgatást. A megszállók a helyi törvények és intézmények egy részét meghagyták, de a sajtót cenzúrázták, a gyülekezési jogot korlátozták, és a hadbíróságok hatáskörét kiterjesztették a polgári lakosságra.
A háború első két évében a megszállás viszonylagosan stabil, de egyre nyomasztóbb helyzetet teremtett. A luxemburgi gazdaságot – különösen a vas- és acélipart – a német hadigazdasághoz igazították. A déli medence üzemei stratégiai jelentőségűek voltak, de szén- és kokszellátásuk akadozott, mert a nyersanyagokat a német hadiipar prioritása szerint osztották el. A termelés visszaesett, a béreket pedig a háborús infláció gyorsan felemésztette.
A lakosság, mindenekelőtt a városi munkásréteg, egyre súlyosabb élelmiszerhiánnyal szembesült. 1915-től jegyrendszert vezettek be, de a kiutalt mennyiségek nem fedezték a napi szükségleteket. A mezőgazdasági terményeket a megszálló hatóságok rekvirálták, a feketepiac virágzott, a hivatalos árszabályozás pedig nem tudta megakadályozni az áremelkedéseket. Az 1916–1917-es „répatél” (németül Steckrübenwinter) a német megszállás alatt álló területek közös tapasztalata volt: a burgonya- és gabonahiány miatt a fehérrépa vált a mindennapi ellátás alapjává. A hiány a nőket különösen sújtotta, mivel ők viselték a háztartások ellátásának gondját, és gyakran ők álltak a sorban az élelmiszerjegyekért.
A társadalmi feszültség 1917 tavaszán és nyarán sztrájkhullámban tört felszínre. A vas- és acélipari munkások a rossz ellátás, az alacsony reálbérek és a háborús rekvirálások ellen tiltakoztak. A német katonai hatóságok a sztrájkokat szabotázsnak minősítették, hadbírósági eljárásokat indítottak, és több vezetőt letartóztattak. A megtorlás ellenére a tiltakozások jelezték, hogy a megszállt Luxemburg lakossága nem pusztán passzív elszenvedője volt a háborúnak, hanem saját érdekei mentén, korlátozott eszközökkel ugyan, de cselekedni próbált.
A háború utolsó évében a német katonai vereség közeledtével a megszállás adminisztratív és anyagi nyomása tovább fokozódott. A német hadsereg további rekvirálásokat hajtott végre, a hadigazdaság munkaerő-szükséglete pedig a luxemburgi ipari munkásság egy részét is közvetlenül érintette. 1918 novemberében a németországi forradalom és a fegyverszünet a megszálló csapatok kivonását hozta. A visszavonulás azonban nem járt automatikus politikai stabilizációval: a háborús nélkülözés és a monarchia megszállás alatti szerepe körüli viták belpolitikai válságot robbantottak ki.
A német összeomlás nyomán Luxemburgban is megjelentek a forradalmi minták. 1918 novemberében munkás- és katonatanácsok alakultak, és egyes politikai csoportok – különösen a szocialisták és a szakszervezetek – a monarchia megszüntetését, köztársaság kikiáltását követelték. A nagyhercegnő helyzetét tovább rontotta, hogy a háború alatt a megszállókkal való kényszerű kapcsolattartást egyre többen „németbarátságként” értelmezték, részben a belpolitikai ellenzék, részben a győztes antant hatalmak diplomatái.
Mária Adél 1919 januárjában lemondott húga, Sarolta (Charlotte, uralk. 1919–1964) javára. A lemondás pontos okai a történetírásban vitatottak: egyaránt szerepet játszhatott benne a belpolitikai nyomás, a külföldi hatalmak elvárása és a dinasztia jövőjének biztosítása. A monarchia intézményét azonban nem számolták fel. Az 1919-es alkotmányos rendezés általános választójogot adott – Luxemburgban ekkor kaptak szavazati jogot a nők is –, és új alapokra helyezte a politikai rendszert. Ugyanebben az évben népszavazást is tartottak, amelyen a választók többsége a nagyhercegség fenntartása mellett foglalt állást, egyúttal a gazdasági orientáció kérdésében is döntött.
A versailles-i békerendszer 1919-ben megszüntette a Luxemburg és Németország közötti vámuniót, amely az 1842-es Zollverein-tagság óta a luxemburgi gazdaság egyik alappillére volt. A német piac elvesztése arra kényszerítette a nagyhercegséget, hogy új gazdasági partnert keressen; ez a folyamat az 1921-es belga–luxemburgi gazdasági unióhoz vezetett. Az első világháború tehát nemcsak emberi szenvedést és politikai válságot hozott, hanem alapvetően átrendezte Luxemburg nemzetközi és gazdasági helyzetét is. A háború emlékezetében a semlegesség megsértése, a megszállás alatti nélkülözés és a monarchia válsága kapott központi szerepet, de ez az emlékezet a második világháború után sokáig háttérbe szorult a súlyosabb traumák mögött.
A megszállás jellege azonban alapvetően különbözött az első világháborútól. A nemzetiszocialista vezetés Luxemburgot nem egyszerűen megszállt területnek, hanem beolvasztandó „germán” területnek tekintette. 1940 augusztusában a katonai igazgatást felváltotta a CDZ-Gebiet Luxemburg polgári közigazgatása, amelynek élére Gustav Simont nevezték ki Chef der Zivilverwaltung (polgári közigazgatás vezetője) rangban. A luxemburgi állami intézményeket fokozatosan felszámolták, a parlamentet feloszlatták, a nagyhercegségi alkotmányt felfüggesztették. A német hatóságok a területet gyakorlatilag a Német Birodalom részének kezelték, anélkül hogy formálisan annektálták volna.
A germanizáció központi célja a luxemburgi nemzeti identitás felszámolása volt. A hivatalos életben betiltották a francia nyelvet, a luxemburgi nyelv használatát visszaszorították, az iskolákban pedig kötelezővé tették a németet. A helységneveket németesítették, a luxemburgi sajtót cenzúrázták vagy megszüntették, a politikai pártokat és szakszervezeteket feloszlatták. A nemzetiszocialista mozgalommal együttműködő Volksdeutsche Bewegung (VdB, „népnémet mozgalom”) kísérletet tett a lakosság megnyerésére, de támogatottsága alacsony maradt. A megszálló hatóságok az elutasítást a helyi társadalom „germán” jellegére hivatkozó propaganda ellenére sem tudták tartósan elfogadtatni.
A megszállás erőszakszervezetei – a Gestapo, az SS és a német rendőri egységek – rendszeresen alkalmaztak megfélemlítést, túszszedést és kivégzést. A politikai ellenfeleket, a kommunistákat, a szociáldemokratákat és a keresztény ifjúsági mozgalmak tagjait üldözték, koncentrációs táborokba hurcolták. A német hatóságok a katolikus egyház befolyását is támadták, mert az egyház a luxemburgi nemzeti közösség egyik legfontosabb intézménye volt. A lakosság mindennapjait a félelem, a besúgás, az elhurcolás és a kényszermunka fenyegetése határozta meg.
A nemzetiszocialista megszállás Luxemburgban is szisztematikus zsidóüldözést hozott. A háború előtt a zsidó közösség létszámát – a források bizonytalansága miatt – többnyire három és fél ezer és négy ezer közöttire teszik. A megszállás után a német hatóságok regisztrációs kötelezettséget, vagyonelkobzást és munkaszolgálatot rendeltek el. Már 1940 őszétől sokan Franciaországba menekültek, de a franciaországi Vichy-rendszer együttműködése miatt a menekültek egy része később a német megsemmisítő gépezet áldozatává vált. A Luxemburgban maradt vagy onnan deportált zsidókat koncentrációs és megsemmisítő táborokba hurcolták. A háború után a közösség töredékére zsugorodott; a zsidó áldozatok pontos száma a mai napig becslések tárgya, de minden forrás egyetért abban, hogy a háború előtti közösség tekintélyes része elpusztult. A helyi hatóságok és a lakosság egy része segítette a zsidókat, mások közömbösek maradtak vagy aktívan együttműködtek a deportálásokkal; a felelősségek megítélése a háború utáni emlékezetpolitika egyik legkényesebb kérdése lett.
A megszállás egyik legnagyobb társadalmi megrázkódtatása 1942 augusztusában következett be, amikor a német hatóságok elrendelték a luxemburgi férfiak kényszersorozását (Zwangsrekrutierung, franciául enrôlement forcé) a német hadseregbe. Az intézkedés több korosztályt érintett; a becslések szerint több mint tízezer férfi behívásáról volt szó. A kényszersorozás ellen sokan szökéssel, bujkálással vagy a behívó megtagadásával védekeztek. A behívottak közül sokan elestek a fronton, hadifogságba kerültek vagy eltűntek. A kényszersorozottak emlékezete a mai napig érzékeny pont: ők egyszerre voltak áldozatok – hiszen akaratuk ellenére kényszerítették őket a megszálló hadseregébe –, ugyanakkor a részvételük körüli erkölcsi kérdések miatt a háború utáni társadalom nehezen tudta egyértelműen elhelyezni sorsukat.
A kényszersorozás bejelentése váltotta ki a második világháború legjelentősebb luxemburgi tömegakcióját, az 1942. augusztus 31-i általános sztrájkot. A tiltakozás Wiltzben kezdődött, majd gyorsan átterjedt a déli iparvidékre és a fővárosra. A sztrájk rövid ideig tartott, de a német megszállók válasza brutális volt: statáriumot hirdettek, tömegesen tartóztattak le, hadbírósági ítéletek születtek. A források szerint több tucat embert kivégeztek, további százakat koncentrációs táborba hurcoltak. A pontos számok forrásonként eltérnek, de az esemény egyértelműen a luxemburgi ellenállás legfontosabb tömeges megnyilvánulása volt, amely megmutatta a megszállóknak, hogy a lakosság nem fogadja el sem a kényszersorozást, sem a germanizációt.
A fegyveres és szervezett ellenállás mellett jelentős volt a passzív ellenállás is. Ennek legismertebb szimbóluma az 1941. október 10-i népszámlálás, amelynek során a német hatóságok a nemzetiségi, anyanyelvi és népi hovatartozási kérdésekre adott válaszokkal akarták alátámasztani a lakosság „germán” jellegét. A válaszadók túlnyomó többsége azonban mindhárom kérdésre a „luxemburgi” megjelölést írta be – ez a gyakorlat az ellenállás emlékezetében dräimol Lëtzebuerg („háromszor Luxemburg”) néven vált ismertté. A német hatóságok a népszámlálást felfüggesztették. A történészek ma vitatják, mennyiben volt ez spontán, alulról szerveződő mozgás, és mennyiben irányították azt ellenállási hálózatok; a kép minden bizonnyal összetett. Az aktív ellenállási csoportok – köztük a londoni kormánnyal kapcsolatot tartó hírszerző hálózatok, a lelőtt szövetséges pilótákat mentő szervezetek és a szabotázscsoportok – ugyancsak fontos szerepet játszottak a megszállás alatt, bár működésük a német megtorlás miatt rendkívül kockázatos volt.
Luxemburg felszabadítása 1944 szeptemberében kezdődött. Az amerikai csapatok megközelítése arra kényszerítette a német hatóságokat, hogy kiürítsék a fővárost; 1944. szeptember 10-én Luxembourg városát felszabadították, és a száműzetésből hazatérő kormány, valamint Sarolta nagyhercegnő visszatért. A felszabadulás kezdeti örömét azonban hamarosan újabb szenvedés követte. 1944 decemberében a német Ardennek-offenzíva (Ardennenoffensive) – ismert fedőnevén „Wacht am Rhein” – észak-luxemburgi területeket is elért. A harcokban Wiltz, Clervaux és más települések közelében heves összecsapások zajlottak, a lakosság egy részét kitelepítették, falvak égtek le, és a bombázások, valamint a közelharcok sok civil áldozatot követeltek. A területet csak 1945 januárjában sikerült véglegesen felszabadítani.
A második világháború mérlege Luxemburg számára súlyos volt. A megszállás, a zsidóüldözés, a kényszersorozás, az ellenállási megtorlás és az Ardennek-offenzíva együttesen több ezer halottat, sérültet és elhurcoltat eredményezett. A pontos áldozatszámok a forrásoktól és a számbavételi módszerektől függően eltérnek, ezért minden közölt adat becslésnek tekintendő. A gazdasági infrastruktúra, különösen a déli acélipar és az északi települések, súlyos károkat szenvedett. A háború után a luxemburgi társadalomnak egyszerre kellett szembenéznie a kollaboráció kérdésével, a kényszersorozottak és a deportáltak sorsával, valamint a zsidó áldozatok emlékezetével. A háborús felelősségre vonás, az úgynevezett „épuration” (megtisztítás) több ezer ügyet érintett, de a közéletben hamarosan a gazdasági újjáépítés és a nyugati szövetséges rendszerbe való beilleszkedés került előtérbe. Az emlékezetpolitikában a háború utáni évtizedeket sokáig az ellenállás kultusza és a megszállás nemzeti traumaként való elbeszélése uralta; a zsidóüldözés és a kollaboráció árnyaltabb feldolgozása csak fokozatosan, a 20–21. század fordulójától kapott hangsúlyt.
A két világháborús megszállás történetének legfontosabb elsődleges forrásai közé tartoznak a luxemburgi kormány és a nagyhercegi udvar iratai, a német katonai és polgári közigazgatás rendeletei, a száműzetésben működő, londoni kormány feljegyzései, továbbá kortárs naplók, helyi sajtótermékek és a háborús bűnperek iratanyaga. A népszámlálási feljegyzések, a deportálási listák és a túlélői visszaemlékezések ugyancsak fontosak, de különösen sérülékeny források: az iratok hiányosak, részben megsemmisültek, az emlékezések pedig az utólagos tudás és az érzelmi feldolgozás hatását tükrözhetik. A másodlagos irodalomban a luxemburgi nemzeti történetírás mellett a nemzetközi megszállás-történeti és Holocaust-kutatás eredményei használatosak.
A szakirodalomban vitatott kérdés Mária Adél nagyhercegnő lemondásának pontos oka és a német megszállókkal való kapcsolatának megítélése. Az 1917-es sztrájkok politikai jellege és hatása sem egyértelmű: a források alapján nem dönthető el teljes bizonyossággal, hogy a tiltakozások mennyiben voltak spontán szociális mozgalmak, és mennyiben irányították azokat szervezett politikai erők. A második világháborús kollaboráció mértékének és társadalmi beágyazottságának értékelése, különösen a Volksdeutsche Bewegung szerepe, szintén vitatott. Az ellenállás méretének és sikerességének megítélését erősen befolyásolja a háború utáni emlékezetpolitika, amely hajlamos volt a passzív és aktív ellenállást egységes nemzeti mozgalomként bemutatni. A kényszersorozottak áldozati-cinkos besorolása a mai napig érzékeny kérdés; a pontos áldozatszámok, a deportáltak és a meghaltak statisztikái forrásonként eltérnek, ezért minden adatot becslésként kell kezelni. Az 1941-es népszámlálás „dräimol Lëtzebuerg” jelensége is visszatekintve mitizált, hatását és spontaneitását a történetírás továbbra is óvatosan értékeli. Az Ardennek-offenzíva polgári veszteségeire vonatkozó adatok ugyancsak hiányosak, mert a harcok közbeni haláleseteket részben csak becsülni lehet.