Fils du maréchal Antoine Coiffier-Ruzé, marquis d’Effiat, un ami proche de Richelieu, qui prit l’enfant sous sa protection après la mort de son père en 1632.
En 1639, Richelieu, sans doute dans le but d’affaiblir l’influence de Madame de Hautefort, avait introduit le jeune Cinq-Mars auprès de Louis XIII, espérant qu’il le prendrait comme favori. Cinq-Mars fut rapidement nommé Grand Maître de la garde-robe, Premier écuyer puis Grand écuyer de France ; Louis XIII lui offrit également le comté de Dammartin.
Il entraîne le frère du roi Gaston d’Orléans dans une conspiration contre Richelieu, qui aboutit à la signature d’un traité avec l’Espagne défavorable à la France. Une correspondance secrète du marquis fut interceptée par la police de Richelieu. Trahis dans leur confiance, Louis XIII et Richelieu le firent juger puis décapiter à Lyon, avec François Auguste de Thou, le 12 septembre 1642. La mère d’Henri de Cinq-Mars, la maréchale d’Effiat, fut exilée en Touraine. Son frère fut privé de ses bénéfices d’abbé et le château de famille rasé.
La principale conséquence de cette conspiration fut enregistrée au Parlement dès le mois de décembre et une déclaration priva Gaston de France de ses droits à la régence.
Il doit surtout sa postérité au roman d’Alfred de Vigny.