Внебрачный сын Генриха IV Великого, короля Франции и Габриэль д'Эстре (ок. 1571—1599), герцогини де Бофор.
Родился 3/7 июня 1594 в замке Куси, Пикардия. Узаконен в 1595 г. В 1598 году возведён своим отцом в достоинство герцога Вандомского. После смерти матери в 1599 году стал герцогом де Бофор и д’Этамп.
Во время малолетства своего сводного брата, Людовика XIII, Сезар принимал участие в придворных интригах и неоднократно подвергался за то тюремному заключению. В 1626 г., за участие в заговоре Шале против Ришельё, он, вместе с своим братом Александром, великим приором Мальтийского ордена, был заключён в Венсеннский замок. Когда его брат в 1629 году умер в заключении, Вандом выхлопотал себе освобождение из тюрьмы и отправился в Голландию. Хотя спустя несколько лет, двор и позволил ему возвратиться во Францию, но в 1641 г., будучи уличён в новом заговоре, Вандом бежал в Англию; по распоряжению Ришельё, он был заочно приговорён к смертной казни.
Только после смерти кардинала он вернулся во Францию и был оправдан по суду. По смерти Людовика XIII вошёл в милость у правительницы государства, Анны Австрийской. Но так как он опять вмешался в заговоры против двора и кардинала Мазарини (см. Фронда), то должен был снова покинуть Францию.
Получив, в 1650 г., позволение вернуться во Францию, Вандом остался верен двору и, в звании великого адмирала Франции, разбил в 1655 г. испанский флот при Барселоне.
Скончался 22 октября 1665 года в собственном Отеле де Вандом в Париже.
Жена: (с 7 июля 1609, Фонтенбло) Франсуаза Лотарингская (1592—1669), герцогиня де Меркёр и де Пентьевр, дочь Филиппа-Эммануэля Лотарингского, герцога де Меркёра. Трое детей: