Né au château de Castelmore, près de Lupiac, en Gascogne dans le département actuel du Gers.
Lorsque qu’il quitte Castelmore pour Paris vers 1630, il décide d’emprunter le nom de sa mère, Françoise de Montesquiou d’Artagnan. En effet, la famille de Montesquiou est mieux introduite à la Cour que la famille de son père, à laquelle Artagnan, une seigneurie de Bigorre, appartient. Il s’engage chez les Cadets des Gardes-françaises. M. de Tréville, capitaine de la Compagnie des Mousquetaires du Roi, l’affecte à la Compagnie des Essarts des Gardes Françaises à Fontainebleau. Son entrée chez les mousquetaires, avec la protection de Mazarin, daterait de 1644, en même temps que celle de son ami François de Montlezun, seigneur de Besmaux près d’Auch et futur gouverneur de la Bastille.
La compagnie des Mousquetaires est dissoute par Mazarin en 1646. Le cardinal charge d’Artagnan, pendant la Fronde, d’un certain nombre de missions auprès des chefs militaires. Louis XIV, qui l’a connu dans ces années là alors qu’il n’était qu’un enfant, lui accorde par la suite toute sa confiance, le chargeant de nombreuses missions réclamant diligence et discrétion. Lors de l’exil de Mazarin à Brühl en 1651, il accompagne le ministre. Cette fidélité est payée de retour, en 1652, d’Artagnan est lieutenant aux Gardes-Françaises. En 1655, il achète 80 000 livres une charge de capitaine, grâce à l’argent prêté par des fidèles de Mazarin, notamment Colbert, alors au début de sa carrière.
En 1657, la première compagnie des mousquetaires, dite des “grands mousquetaires” ou des “mousquetaires gris” en raison de la robe de leur chevaux, est reconstituée. Il en devient membre avec le grade de sous-lieutenant, mais en assure le véritable commandement, le chef nominal étant un neveu de Mazarin. Il a son hôtel particulier à Paris.
En 1659, il épouse Anne Charlotte de Champlecy, qui lui donne deux fils en 1660 et 1661. Ils se séparent de biens et de corps en 1665.
En 1660, Louis XIV se marie avec l’Infante d’Espagne. La cérémonie a lieu le 9 juin à Saint-Jean-de-Luz. Le voyage vers le Pays basque dure un an et donne l’occasion à Louis XIV de visiter les provinces méridionales de son royaume. Bien évidemment, il accompagne le cortège.
En 1661, c’est à lui que revient la charge d’arrêter Fouquet.
Il devient gouverneur de la ville de Lille, gagnée par la France en 1667. Ce gouverneur impopulaire ne songe qu’à retourner sur le champ de bataille. Il en a l’occasion lorsque Louis XIV entame la guerre de Hollande contre les Provinces Unies en 1672. Il y trouve la mort lors du siège de Maastricht le 25 juin 1673. il est rendu célèbre par les Trois mousquetaires d’Alexandre Dumas.