Alphonse-Louis du Plessis de Richelieu nacque a Parigi nel 1582, fratello del celebre Armand-Jean du Plessis de Richelieu.
Nel 1595 fu nominato vescovo di Luçon da Enrico IV. Laureatosi in teologia a Parigi, nel 1605 rinunciò alla carica di verscovo per farsi certosino. Rimase in monastero fino al 1626 quando, per volontà del fratello, divenne arcivescovo metropolita di Aix.
Nel 1629 ebbe l'arcivescovado di Lione, nellio stesso anno fu creato cardinale dal papa Urbano VIII. Nel 1631 fu nominato grande elemosiniere di Francia, nel 1632 abate commendatario di Saint-Etienne de Caen e nel 1635 abate commendatario dell'Abbazia di Chaise-Die e cardinale presbitero della Santissima Trinità al Monte Pincio.
Durante gli anni dell'attività politica del fratello, Alphonse-Louis de Richelieu, detto il Cardinale di Lione, svolse diverse missioni a Roma, attività che interruppe dopo la morte di Armand-Jean (1642), salvo partecipare nel 1644 al conclave che elesse Innocenzo X.
Ritiratosi a vita privata, morì di idropisia a Lione il 25 marzo 1653.