Пока же герцог даже не находился постоянно при особе короля. Его служебную квартиру в Тюильри временно отдали обер-камеристке королевы. В ночь на 21 июня 1791 года переодетая Мария Антуанетта спустилась туда по потайной лестнице из собственных апартаментов вскоре после полуночи и, поплутав в переулках вокруг Лувра, села в карету, где уже находилась Елизавета Французская, сестра короля; вскоре к ним присоединился и сам Людовик, одетый слугой. Чуть позже они пересели в заранее приготовленную шестиместную дорожную карету вместе со своими детьми и их гувернанткой; через несколько часов Париж остался позади. Брат короля граф Прованский выехал из столицы на рассвете вместе со своим другом д’Аварэ и без особых проблем добрался через Мобёж до бельгийского Монса, а оттуда выехал в Намюр, где должен был соединиться с Людовиком.
В семь утра 21 июня слуга, явившийся в королевскую спальню в Тюильри, увидел, что короля нет, а на постели лежит «Декларация Людовика XVI всем французам по его выезде из Парижа» — 16 страниц, исписанных почерком монарха. Французам их прочесть так и не удалось: Лафайет передал документ Национальному собранию, которое не стало его публиковать. Людовик клеймил в нём якобинцев и их растущее влияние на общество и требовал конституционной монархии с сильной исполнительной властью, не зависящей от Национального собрания. Тот же слуга известил явившегося «на службу» герцога де Ришельё, что его господин покинул дворец. Как писала позже жена Армана, он испытал сильную боль оттого, что его «не сочли достойным доверия, на которое он имел право рассчитывать, доказав свою верность». Он отправился в Куртей, и чуткая Аделаида Розалия по лицу супруга сразу поняла, что случилось нечто ужасное.
Через час новость об отъезде короля облетела весь Париж. Учредительное собрание объявило, что Людовик был «похищен». Лафайет разослал гонцов во все концы, чтобы задержать королевскую семью. На след напали уже в половине третьего пополудни.
В это время гусары полка Лозена томились в деревушке на Сомме, дожидаясь королевскую карету, которая запаздывала уже на четыре часа. Им начинали угрожать местные крестьяне, и их командир герцог де Шуазель решил отойти полями в Варенн. Королевская семья добралась до Варенна только без десяти одиннадцать, и форейтор отправился искать сменных лошадей. Через пять минут прискакали два человека, отряжённые в погоню, увидели карету и предупредили местные власти; мост, через который должен был следовать экипаж, перекрыли; национальные гвардейцы выкатили к нему две пушки. Сбежались «патриоты», забили в набат; когда подоспели гусары Шуазеля, дожидавшиеся в монастыре кордельеров, карету уже окружили, а королю велели выйти.
Король отказался от предложения командира гусарского эскадрона Делона отбить его силой; герцог де Шуазель и граф де Дама были схвачены толпой; гусары не смогли найти брод и вырваться из Варенна. К утру вдоль дороги уже стояла плотная толпа; королевская карета медленно поехала обратно в Париж. Уцелевшим офицерам оставалось только одно — эмиграция.
К моменту возвращения королевской семьи петицию в пользу установления республики уже подписали 30 тысяч человек. 25 июня возбуждённая толпа, устав ждать, сама отправилась навстречу кортежу, сделавшему остановку в Мо. Национальное собрание приостановило полномочия Людовика XVI. По решению властей беглецы должны были въехать в Тюильри со стороны Елисейских Полей; вдоль этой дороги стояли гвардейцы, сдерживая толпу, но держа ружья дулом книзу, как на похоронах; было приказано соблюдать тишину: «Каждый, кто станет рукоплескать королю, будет бит палками, а кто станет его оскорблять, будет повешен». Смутьяны ограничились отдельными выкриками «Да здравствует нация!» и «Да здравствует храбрая национальная гвардия!». Но когда в десять часов вечера карета въехала в Тюильри, толпа разбушевалась; Марию Антуанетту чуть не разорвали — её спасли герцог Эгийон (родственник Ришельё, секретарь Учредительного собрания) и виконт Луи Мари Ноайль, шурин Лафайета.
Единственным человеком, посвящённым в планы бегства короля и находившимся за рубежом, был барон де Бретейль, бывший министр двора, который жил в Золотурне, на севере Швейцарии. Его секретарь Оливье де Верак, друг детства Армана, даже ездил, «рискуя жизнью», с депешами в Париж. После ареста Людовика молодой человек продолжил свою опасную деятельность в попытке спасти короля и королеву; он оказался поверенным царственных пленников, которые всё ещё имели возможность перекинуться парой слов со своими слугами во время мессы, которую ежедневно служили в Лувре, в галерее Дианы.