De siste to hertugene som styrte hertugdømmet direkte var Filip III, også kalt for «den gode», og Karl I, også kalt for «den modige» (eller «den grusomme», alt etter som), forsøkte å sikre hertugdømmets uavhengighet fra den franske kronen. Dette feilet da Karl II døde i kamp uten å etterlate seg sønner. Kong Ludvig XI erklærte at hertugdømmet måtte nedlegges og inngå i det franske kongedømmet. Karl IIs eneste datter, Maria av Burgund, benyttet tittelen hertuginne av Burgund og hennes etterkommere har ikke akseptert tapet av hertugdømmet og har fortsatt beskrevet seg som hertugene av Burgund. I 1525 ble keiser Karl V av Det tysk-romerske rike, barnebarn av Maria, gitt tittelen og området av den franske kongen Frans I som en del av Madrid-traktaten, men franskekongen bestridte avtalen så snart han kunne og Karl II greide aldri å sikre seg hertugdømmet.