Under den franske revolusjon ble Milhaud valgt til Nasjonalkonventet (som ble samlet for å gi Frankrike en ny politisk konstitusjon) og i prosessen mot kong Ludvig XVI stemte Milhaud for dødsstraff. Han forsvarte Jean-Paul Marat mot angrepene fra girondinerne. I 1793 ble han sendt som politisk kommissær til arméene ved Rhinen og i Ardennene hvor han utmerket seg ved sin strenghet og iherdighet i bruken av revolusjonære ideologiske prinsipper. Som kommissær ved arméen i Pyreneene hadde han suksess i å hjelpe general Jacques François Dugommier i å gjenopprette orden. Han ble tilbakekalt året etter og utnevnt til medlem av militærkomiteen.