Tháng 6, bạo động leo thang, Quốc hội đòi thêm quyền lực, Louis XVI phản ứng bằng cách trấn áp đẳng cấp thứ 3. Nhưng sự bất lực của nhà vua và lòng căm ghét đối với Vương hậu đã khiến thể chế quân chủ sụp đổ. Rồi thì, ngày 11 tháng 7, Necker bị bãi nhiệm, những đám đông bạo động vây hãm Paris. Đến ngày 14 tháng 7, ngục Bastille bị tấn công[60], đánh dấu việc nổi lên của Cuộc cách mạng Pháp.

Trong những ngày kế tiếp, những nhân vật bảo thủ và những người thuộc triều đình Bourbon như Bá tước de Artois và Công tước phu nhân de Polignac rời nước Pháp vì sợ bị ám sát. Vương hậu Marie Antoinette đang trong lúc hiểm nghèo đã quyết định ở lại để giúp đỡ Louis XVI trong nỗ lực ổn định tình hình, mặc dù lúc ấy quyền lực của nhà vua đã bị tước bỏ. Trong thực tế, Quốc hội Lập hiến đang kiểm soát Paris và gọi thanh niên nhập ngũ để phục vụ trong lực lượng Vệ binh Quốc gia.[61]

Cuối tháng 8, Bản Tuyên ngôn quyền con người và quyền công dân (La Déclaration des Droits de l'Homme et du Citoyen) được chính thức chấp thuận, khởi tạo thể chế quân chủ lập hiến cho nước Pháp.[62] Tháng 9, Paris khan hiếm bánh mì. Ngày 5 tháng 10, một đám đông từ Paris kéo đến Versailles đòi triều đình tới sống ở Paris dưới sự canh chừng của đội Vệ binh Quốc gia. Louis XVI và Marie Antoinette bị quản thúc trong Điện Tuileries[63]. Dù cố sống ẩn dật, Vương hậu Marie Antoinette vẫn bị những tin đồn nhảm theo đuổi, cáo buộc bà quan hệ với tư lệnh Vệ binh Quốc gia, Hầu tước de La Fayette[64].

Có nhiều kế hoạch được lập ra nhằm giải thoát gia đình nhà vua. Vương hậu từ chối một vài lần vì không muốn đào thoát mà không có nhà vua. Vài cơ hội khác bị đánh mất do tính do dự của nhà vua. Cuối cùng, cuộc đào thoát do Bá tước Axel von Fersen và Nam tước de Breteuil tổ chức nhằm đưa hoàng gia đến Montmédy, một thành trì của phe Bảo hoàng. Cuộc đào thoát tiến hành ngày 21 tháng 6 năm 1791 nhưng bị thất bại. Họ bị bắt giữ tại Varennes sau 24 giờ đào thoát, rồi bị đưa trở lại Paris trong vòng một tuần[65]. Cuộc đào thoát khiến uy tín của Quốc vương và Vương hậu sút giảm nghiêm trọng. Phe Jacobin triệt để sử dụng sự kiện này để đẩy mạnh xu thế cực đoan, kêu gọi chấm dứt mọi hình thức quân chủ trên đất Pháp[66].

Mặc dù hiến pháp mới đã được thông qua ngày 3 tháng 9, Marie Antoinette vẫn nuôi hi vọng đến cuối năm 1791 gió sẽ đổi chiều và nền dân chủ đại nghị sẽ bị thay đổi. Bà mong muốn hiến pháp mới sẽ không thể thực thi, và anh bà, Hoàng đế La Mã thánh Leopold II sẽ tìm ra cách đánh bại phe cách mạng.

Thái độ hung hãn của Leopold II và của con trai ông Francis II, kế vị vào tháng 3, khiến nước Pháp tuyên chiến với Áo vào ngày 20 tháng 4 năm 1792. Vương hậu Marie Antoinette bị xem là kẻ thù, mặc dù bản thân bà chống lại việc Áo muốn xâm lăng Pháp. Trong mùa hè, tình thế càng trở nên phức tạp khi quân Pháp liên tục bị thua trận, đồng thời Quốc vương phủ quyết những biện pháp hạn chế thêm nữa quyền lực của ông. Vào thời điểm này, Louis bị gán cho biệt danh Monsieur Veto – rồi Marie Antoinette cũng bị gọi là Madame Veto[67]. Ngày 20 tháng 6, một đám đông có vẻ hung hăng đột nhập vào Điện Tuileries và buộc Louis XVI đội "bonnet rouge" (mũ nhọn đầu màu đỏ biểu trưng cho tự do) để bày tỏ lòng trung thành với nước Pháp.[68]

Ngày 10 tháng 8, khi một đám đông có vũ trang sắp sửa tiến vào Điện Tuileries, Nhà vua và Vương hậu buộc phải đến lánh nạn tại Viện Lập pháp. Một giờ rưỡi sau, đám đông chiếm cung điện và tàn sát đội Vệ binh Thụy Sĩ[69]. Ngày 13 tháng 8, gia đình quốc vương bị giam trong tháp Pháo đài Temple ở Marais, tình trạng giam cầm còn khắc nghiệt hơn khi ở Điện Tuileries[70].

Một tuần sau, nhiều khách đã đến thăm gia đình quốc vương, trong đó có Công nương de Lamballe. Công nương bị Commune de Paris (Chính quyền cách mạng thành phố Paris từ năm 1789 – 1795) thẩm vấn và bị cầm giữ tại nhà tù La Force. Công nương sau đó bị chính người dân giết chết trong vụ Thảm sát tháng 9, người ta bêu đầu bà trên một cây lao rồi đem diễu khắp thành phố. Mặc dù không chứng kiến cảnh này, Marie Antoinette suy sụp khi biết một kết cục bi thảm đang phủ bóng trên số phận những người trung thành với mình[71].

Ngày 21 tháng 9, Chính quyền Pháp chính thức tuyên bố kết thúc chế độ quân chủ, Quốc hội (Convention national) cai trị nước Pháp. Người ta gọi gia đình quốc vương với tên Capet, và chuẩn bị đưa họ ra xét xử[72]. Bị cáo buộc phá hoại nền Đệ nhất Cộng hòa Pháp, Louis XVI bị tách khỏi gia đình và bị xét xử trong tháng 12, rồi bị hành quyết bằng máy chém[73]. Louis XVI bị hành quyết ngày 21 tháng 1 năm 1793, lúc ấy ông 38 tuổi[74].