Com a ascensão do pai ao trono português, é declarado herdeiro presuntivo da coroa, a 28 de janeiro de 1641. A 2 de maio de 1642, é nomeado Coronel da Nobreza,[1]
Tinha dotes para a música e letras, tendo sido ensinado a se comunicar em grego, latim, italiano, francês, castelhano e hebraico. Interessava-se por cultura, filosofia e pelos grande pensadores clássicos, fazia várias previsões do mundo político, e tinha grande interesse em astrologia, incentivado e auxiliado pelo padre jesuíta António Vieira, tendo, sob a tutela de astrólogos da época, composto muitas cartas astrológicas.[1]
Após aprender a escrever e falar em latim, deixou na mesma língua obras de diversas matérias, que, devido à sua morte precoce, nunca se chegaram a imprimir, intitulando-se três delas Historia Universal do Mundo, Aureum Saeculum e Macareopolis, conservando-se esta última na biblioteca do CardealLuís de Sousa.[1]
Padecedor de uma saúde frágil, contraiu tuberculose pulmonar, adoecendo gravemente. Recebeu a unção dos enfermos e restantes sacramentos de 9 a 15 de maio de 1653, dia em que faleceu, no hoje extinto Palácio Real de Alcântara, em Lisboa, aos 19 anos de idade.[1][4][5]
Foi sepultado no coro-alto do Mosteiro dos Jerónimos. João IV expressou em testamento que os seus filhos fossem trasladados para a Igreja de São Vicente de Fora, onde mandou que lhes fizessem sepulturas magníficas. Tal só se concretizou dois séculos depois, em 1855, aquando da sua trasladação, juntamente com a dos seus irmãos Afonso VI, Catarina e Joana, para o Panteão da Dinastia de Bragança. Atualmente jaz em túmulo não identificado ou trocado, sendo incerto o paradeiro das suas ossadas, bem como do seu túmulo original, desde as remodelações ocorridas no Panteão em 1933, desconhecendo-se o motivo deste lapso.[1][5][6][7]
Com a sua morte prematura, torna-se herdeiro presuntivo do trono o seu irmão mais novo, que lhe sucedeu nos títulos de Príncipe do Brasil e Duque de Bragança, o futuro Rei Afonso VI, que se revelou incapaz, sendo deposto pelo irmão mais novo de ambos, o futuro Rei Pedro II.[1][8][9]