Cuando la revolución de septiembre de 1868 derribó el trono de Isabel II, descontento Dorregaray al ver el rumbo que tomaban los acontecimientos, pidió la licencia absoluta en el Ejército y ofreció sus servicios a Don Carlos, que le hizo brigadier y le dio el mando de la región valenciana, donde llevó a cabo con la mayor actividad todos los preparativos necesarios para el segundo gran alzamiento carlista.