1690 verbündete sich Viktor Amadeus II. im Pfälzischen Erbfolgekrieg mit Spanien, dem habsburgischen Kaiser und Reich gegen Frankreich. Savoyen hatte sich bereits 1687 der Augsburger Allianz und zwei Jahre später der großen Allianz gegen Frankreich angeschlossen. Ludwig XIV. ernannte Marschall Nicolas de Catinat zum Kommandeur über die französische Armee in Oberitalien. Ohne die Ankunft der Kaiserlichen abzuwarten, marschierte der Herzog aus Turin ab und verschanzte sich bei Villa Franca. Catinat wich nach Cavore zurück. Catinat versuchte den Gegner durch verschiedene Manöver zu Fehlern zu verleiten. Durch eine Fehlinterpretation der gegnerischen Stellungen getäuscht, beendete der Herzog den Vormarsch und zog sich auf eine Defensivstellung in die Provinz Cuneo bei Revello zurück. Dort unterlagen die Savoyer am 18. August 1690 in der Schlacht bei Staffarda. Catinats Truppen nahmen darauf Susa, belagerten 1691 Nizza, Carmagnola und das Schloss Montmelian und eroberten den größten Teil von Savoyen-Piemont; allerdings blieb die Hauptstadt Turin unter der Kontrolle des Herzogs. 1692 drang Viktor Amadeus in einer Vergeltungsaktion in das Dauphiné ein und verwüstete dort das Land. 1693 wurde der Herzog in der Schlacht bei Marsaglia von den Franzosen erneut geschlagen und daraufhin gezwungen aus der Augsburger Liga auszutreten. 1696 musste er sich im Vertrag von Vigevano mit Frankreich verständigen.