V roce 1792 byl u dcery ve Švýcarsku, rychle se ale vrátil a napsal předsedovi Konventu, že je ochoten se ujmout obhajoby Ludvíka XVI., i když si nedělal iluze o výsledku. Ludvík mu za to poděkoval, ale varoval ho, že riskuje život. Jeho obhajoba, na níž pracoval spolu s dvěma dalšími kolegy, je hodnocena jako nepodařená. Spolu s ministrem a prokurátorem oznámil Malesherbes 20. ledna 1793 rozsudek králi a odjel na své venkovské sídlo. V prosinci téhož roku byl s celou rodinou zatčen a 23. dubna 1794 s dcerou, vnučkou, s jejich manžely i dvěma sekretářkami popraven guillotinou.