À la chute de Louis Philippe en février 1848, il est appelé au secrétariat général du Ministère de l’Instruction publique par son ami Hippolyte Carnot, ministre du gouvernement provisoire. Député de l’Yonne puis Conseiller d’État, il proteste contre le coup d’État du 2 décembre 1851 avant de se démettre de ses fonctions. Son attitude à l’occasion de ces événements est rapportée par Victor Hugo dans "Histoire d’un crime". Sous le Second Empire, Charton se présente sans succès comme candidat de l’opposition démocratique dans sa ville natale, en 1857 et 1863.