Det var utan tvivel den fasthet som Bouillé ådagalagt vid Nancy jämte hans rojalistiska åsikter, som gjorde att Ludvig XVI och Marie-Antoinette vände sig till honom för att underhandla om den militärhjälp de vid sin flykt ur landet voro i behov av.
Bouillé hade själv länge sökt finna en utväg för konungaparet att komma ur den för dem olidliga situationen. I sina memoarer omtalar han, att han på eget initiativ uppgjort en plan, såsom han säger, "ej för att återställa den gamla monarkien, ty det var för sent, men för att åtminstone rädda några spillror av den, förläna konungen hans frihet, en del av hans värdighet samt några lumpor av hans makt". Hans plan omfattade dock icke en flykt utan en militärkupp. Enligt hans åsikt borde man försöka övertala kejsaren att sända en truppavdelning till gränsen under föregiven avsikt att tvinga nationalförsamlingen att återinsätta de tyska furstarna i Elsass och Lothringen i deras rättigheter. Denna aktion från kejsarens sida skulle åter tjäna Bouillé till förevändning att samla en fransk armé vid gränsen, sammansatt av hans bästa regementen, — än så länge trodde han sig kunna garantera att både nationalgardena och gränstrupperna skulle följa honom. Vidare skulle han uppmana departementsstyrelserna i de provinser, som lågo vid gränsen, att sända till nationalförsamlingen en adress, i vilken de anhöllo om att Ludvig XVI skulle infinna sig där och ställa sig spetsen för denna armé. Han var optimistisk nog för att tro att, ifall man kunde få planen driven så långt, det bleve en lätt sak att även inom de trupper, som voro nationalförsamlingen tillgivna, väcka en om ock tillfällig entusiasm för konungen, i synnerhet om Ludvig XVI bleve i tillfälle att i spetsen för denna armé kuva några oroligheter. Sådana borde ej vara svåra att få till stånd, då missnöjet med den av den nya kyrkoförfattningen föreskrivna eden till staten var stort i dess gränstrakter, där folket i allmänhet var mera religiöst än i det övriga Frankrike. Bouillés plan, som utan tvivel var mera utopistisk än praktiskt utförbar, hade emellertid ingen likhet med de projekt som uppgjorts i Tuilerierna.
I slutet oktober uppsöktes Bouillé i största hemlighet av en Ludvig XVI:s. förtrogne vän, d'Agoult, biskop av Pamiers, vilken medförde budskapet att konungafamiljen beslutat fly och räknade på att Bouillé skulle vara dem behjälplig vid flyktens ordnande. Man hade nämligen beslutat taga vägen över någon av de gränsfästningar över vilka generalen innehade kommandot. Från och med denna stund trädde Ludvig XVI i hemlig chifferkorrespondens med Bouillé för att närmare diskutera flyktplanen.
Denne föreslog såsom de lämpligaste fästningarna Montmédy, Besançon och Valenciennes, vilka lågo på ett avstånd av respektive 70, 90 och 50 mil från Paris. Den sistnämnda orten befann sig visserligen ej under hans kommando, men styrelsen därstädes var, liksom också befolkningen i trakten, rojalistisk, och garnisonen utgjordes till stor del av utländskt värvat krigsfolk, en omständighet, som under denna tid var av värde, då de flesta franska trupper redan förklarat sig för revolutionen. Bland dessa orter valde konungen Montmédy, en liten befäst stad helt nära gränsen till det österrikiska Nederländerna samt icke långt från Luxemburg — det vore således lätt att härifrån komma in på säkert område. Bouillé åtog sig nu att under vinterns lopp vidtaga alla nödvändiga förberedelser för flykten, vilken först på våren skulle gå av stapeln.
I slutet av januari 1791 meddelade Ludvig XVI, att han utsatt tidpunkten för flykten till mars eller april. Vid överläggningen om den väg man skulle taga, tillrådde Bouillé avgjort den som gick över Reims och Stenay, emedan den andra vägen över Châlons och Sainte-Ménehould, Varennes eller Verdun var farligare — särskilt över Verdun, där både militären, stadsstyrelsen och befolkningen voro revolutionärt sinnade. Varennes åter erbjöd den svårigheten att där ej fanns något ordnat posthästombyte. Men konungen, som alltid när det gällde detaljer hade sitt huvud för sig, och när han en gång kunnat förmå sig till ett beslut med stor envishet vidhöll detsamma, förklarade sig för Varennes och stod sedan icke att rubba. På inga villkor ville han taga vägen över Reims, där han blivit krönt och därför med lätthet kunde bli igenkänd, ej heller lyckades Bouillé förmå honom att omfatta ett senare förslag att välja den över Flandern, genom Chimay och över Ardennerna, vilken väg erbjöd fördelen av att vara mindre trafikerad än de andra.
Ännu i en annan punkt fick Bouillé icke Ludvig XVI att taga reson. När bud kom från Tuilerierna, att man ämnade fly i en enda stor vagn, vilken skulle beställas enkom för tillfället och vara tillräckligt stor för att rymma hela den kungliga familjen, gjorde Bouillé de mest energiska försök att övertala konungen att avstå från en så vanvettig plan. För att ej väcka uppmärksamhet, ansåg Bouillé att flyktingarna borde dela sig i två sällskap, vart och ett resande i var sin vanliga diligens. Han erinrade även gång på gång om omöjligheten för kungafamiljen, som aldrig förr företagit en resa, att reda sig på egen hand, och först efter mycken övertalning lovade Ludvig XVI att taga med sig en person som genom sin resvana och sin rådighet av Bouillé utpekats såsom särdeles lämplig, nämligen markis d'Agoult, en bror till biskopen av samma namn. Ludvig XVI översände en miljon livres i assignater för att av Bouillé disponeras för flyktens anordnande.
Svårigheten för Bouillé att sammandraga trupper till Montmédy och de närliggande gränsfästningarna var emellertid mycket stor, liksom även den att tillmötesgå Ludvig XVI:s önskan om att kavalleri skulle posteras vid alla de stationer, som konungafamiljen skulle passera. Den enda förevändningen för truppsammandragningar hade varit om från Österrikes sida ett infall i Frankrike hade förelegat, och Bouillé sökte också förmå det franska hovet att övertala kejsar Leopold att skrida till en sådan demonstration. När detta ej lyckades gjorde han helt djärvt falskt allarm, utspred rykten om ett tillämnat österrikiskt infall och lyckades dupera invånarna så väl, att den revolutionära klubben i Metz till nationalförsamlingen avsände en skrivelse, i vilken den i anledning av det blivande infallet yrkade på att församlingen skulle stärka gränsförsvaret i dessa trakter.
Men tiden gick och för varje dag grep den revolutionära propagandan omkring sig, både bland trupperna och gränstraktsbefolkningen. Under sådana förhållanden såg Bouillé med oro tidpunkten för flykten upprepade gånger framflyttas. Svårigheterna ökades nämligen ständigt. Han själv blev misstänkt en del av hans trupper avföllo, en annan del överflyttades till andra regementen och hans eget kommandoområde inskränktes, revolutionens flod bröt sig oemotståndligt fram och ryckte med sig resterna av det gamla samhället. Å andra sidan ökades misstänksamheten mot konungaparet, särskilt efter de två händelser, som för folket i Paris kunde utgöra indicier på att konungafamiljen umgicks med flyktplaner.
En av de första dagarna i februari erhöll nationalförsamlingen meddelande om att Ludvig XVI i hemlighet utskrivit pass för de gamla prinsessorna Victoria och Adelaïde, hans fars fastrar, för en resa till Rom — påven hade nämligen inbjudit den franska kungafamiljen att där söka en tillflykt. Underrättelsen härom spred sig snart, och fastän man i grunden föga brydde sig om "de kungliga tanterna", som de i vardagslag kallades, och dessa ej begärde bättre än att leva sitt liv obemärkta på sitt slott Bellevue utanför Paris, väckte dock denna nyhet stor förbittring. När prinsessorna, underrättade om att hallarnas kvinnor voro på väg till deras slott, hals över huvud lämnade sin bostad och i en enkel vagn räddade sig ur Paris, tog folkmassorna deras flykt som ett oroväckande tecken och de lugnade sig ej förrän greven av Provence, till vilken skarorna dragit, från sin balkong i Luxembourg-palatset avgivit ett löfte om att stanna kvar i landet.
Den andra händelse, som Parisbefolkningen — och det ingalunda utan skäl — betecknade såsom ett indicium på att kungafamiljen umgicks med flyktplaner, var de kungligas färd till Saint-Cloud den 18 april för att där fira påsken. Trots att alla förberedelser öppet vidtagits och man mitt på dagen satte sig upp i den väntande vagnen, väckte denna tilltänkta färd en förbittring som tog sig uttryck i ett formligt upplopp, efter vilket de kungliga, sedan de i två timmars tid kvarhållits, sittande i sin vagn under massans rop om hämnd på dem som sålde Frankrike till främmande makter, voro tvungna att avstå från sin föresats och kvarstanna i Tuilerierna.