Dennoch wurde er nach Rochambeaus Abzug zweiter Befehlshaber der Nordarmee und im Juli 1792 sogar Obergeneral (Général en chef) der Rheinarmee, wo ihn Custine ablöste, worauf Biron die Armée d’Italie am Var kommandierte und die Grafschaft Nizza eroberte. In die Vendée versetzt, um gegen den dortigen Aufstand vorzugehen, nahm er Saumur und Parthenay ein, Insubordination und Intrigen (die Generäle Rossignol und Westermann klagten ihn der Falschheit und Unterdrückung an) führten aber dazu, dass er um seine Entlassung bat. Biron begab sich zu seiner Rechtfertigung nach Paris, wurde aber sofort verhaftet, vom Revolutionstribunal zum Tod verurteilt und am 31. Dezember 1793 guillotiniert. Er soll zuvor noch mit dem Henker gespeist haben und ihn mit den Worten zum Trinken aufgefordert haben, dass er „Mut in seinem Beruf brauche“.