Dès lors, son rôle à la Convention devient de plus en plus important. Le , Cambacérès est nommé secrétaire de la Convention, au même titre que Jean-Jacques Bréard et Jacques Alexis Thuriot. En parallèle, il poursuit ses travaux juridiques au sein du Comité de Législation. En mars, il rédige un long mémoire sur la refonte du tribunal de cassation, puis participe au projet de loi d'organisation du Tribunal révolutionnaire, défendu par le député Robert Lindet. Il propose que celui-ci et que . Le , il intègre la Commission de salut public, composée de vingt-cinq membres et formée après la défaite de Neerwinden et le début de l'insurrection vendéenne qui menacent la Convention. En tant que secrétaire, il est chargé de rédiger un rapport général sur les mesures arrêtées par la Commission dans le cadre de l'affaire Dumouriez et d'exprimer devant la Convention les motifs qui la justifient. Ce travail accompli, la présidence de la Commission lui est confiée par ses collègues le . Sur la proposition du député girondin Maximin Isnard, la Commission est remplacée le par un comité d'exécution restreint à neuf membres et aux pouvoirs élargis, le Comité de salut public. Ne recueillant que , Cambacérès n'y est pas élu.