Carnot valittiin jäseneksi vuoden 1793 alussa perustettuun yleisen puolustuksen valiokuntaan ("Comité de défense générale"), joka oli osa toimeenpanovallan uutta organisaatiota vastaperustetussa tasavallassa. Hän laati kansalliskonventille lausuntoja useista maanpuolustusta ja sodankäyntiä koskeneista asioista. Ranska oli tuolloin käydyssä sodassa joka suunnalta vihollisten ahdistama ja tappion partaalla. Carnot’n 9. maaliskuuta 1793 esittämä raportti johti kansalliskonventin päätökseen lähettää yhteensä 82 sen edustajista Ranskan maakuntiin värväämään kutsunnoilla 300 000 uutta sotilasta armeijaan. Carnot itse lähetettiin järjestämään kutsuntoja Nordin ja Pas-de-Calais’n departementeissa. Hänet määrättiin kuitenkin jo 30. maaliskuuta konventin edustajana Ranskan pohjoiseen armeijaan tutkimaan vihollisen kanssa veljeilleen kenraali Dumouriez’n toimia. Dumouriez’n loikattua vihollisen puolelle Carnot pysyi pohjoisen armeijan päämajassa elokuuhun 1793 saakka. Hän järjesti armeijan organisaation uusiksi, onnistui palauttamaan kurin joukkojen keskuuteen ja osoitti kykynsä sotilasoperaatioiden suunnittelijana. Hän osallistui ase kädessä Furnesin (Veurne) kaupungin valtaukseen.