Bourbaki widmete sich der Reorganisation der Nordarmee, was entschiedene Differenzen mit Léon Gambetta auslöste. Er wurde am 19. November abberufen und übernahm den rechten Flügel der Loirearmee. Am 8. Dezember wurde er mit der Bildung einer Ost-Armee respektive Armée de l’Est oder auch „Bourbakiarmee“ beauftragt, um mit ihr die Festung Belfort zu entsetzen, das Elsass wieder zu nehmen und die Verbindungen des deutschen Heeres zwischen Paris und dem Rhein zu unterbrechen. Nach dem Gefecht bei Villersexel und der dreitägigen Schlacht an der Lisaine gegen General August Graf von Werder trat Bourbaki den Rückzug auf Besançon an. Schon am 25. Januar 1871 war es den Deutschen gelungen, ihm den Rückweg westlich und südwestlich von Besançon zu verlegen und die Eisenbahnverbindungen nach Lyon abzuschneiden. Infolgedessen fasste Bourbaki den Entschluss, auf das linke Doubsufer zu gehen und dann auf Pontarlier zu marschieren, um von dort aus entlang der schweizerischen Grenze in südwestlicher Richtung zu entkommen. Durch die Niederlage demoralisiert, ohne Verpflegung bei harten winterlichen Bedingungen und im Gebirge bei Eis und Schnee von den Gegnern unter von Werder gehetzt, befanden sich die Truppen in trostlosem Zustand. In Verzweiflung versuchte Bourbaki, sich am 26. Januar das Leben zu nehmen.