Die bei Novi erlittenen, schweren Verwundungen ließen eine weitere militärische Verwendung Brentanos kaum zu. Als jedoch 1792 der Erste Koalitionskrieg mit dem revolutionären Frankreich ausbrach, meldete sich der General freiwillig zur Truppe zurück. Es wurde ihm die Verteidigung der Stadt Trier übertragen, die er unter Aufbietung seiner letzten körperlichen Kräfte, vom 2. bis zum 19. September 1792, erfolgreich durchführte. Die Franzosen mussten sich nach erbittertem Widerstand der Verteidiger auf Metz zurückziehen. Brentano wurde zum Feldmarschalleutnant vorgeschlagen, konnte jedoch nicht mehr befördert werden. Die alten Wunden aus dem Türkenkrieg waren aufgebrochen und entzündet. In lebensbedrohlichem Zustand brachte man ihn nach Frankfurt ins Haus seines Verwandten Peter Anton Brentano. Hier pflegte ihn dessen Frau Maximiliane von La Roche, er starb jedoch am 20. Januar 1793. Bettina von Brentano war siebenjährig Augenzeugin seines Todes. Die feierliche Beisetzung im Frankfurter Dom fand am 23. Januar statt, Herzog Karl August von Sachsen-Weimar-Eisenach nahm persönlich daran teil. Das Epitaph des Generals ist im Dom erhalten (2012).