1791年2月28日，有谣言称国王处境危险，数百名年轻贵族前往王宫保护，与守卫王宫的国民卫队发生冲突，一些贵族遭到殴打和侮辱，令路易十六十分愤怒。
1791年4月18日，路易十六企图前往巴黎近郊的一座城堡，以便与拒绝宣誓的教士庆祝复活节，但在蒂伊尔里宫门口被大群市民包围，最终未能离开。此事之后，路易十六坚定了出逃的决心。
国王出逃
1791年6月20日深夜，王室成员化装后逐一悄悄穿过隐秘的通道溜出王宫。但拉法耶特和当时的巴黎市长巴伊意外来到王宫找路易十六谈话，使国王不得不推迟离开。费尔森将他们送上准备好的马车，在巴黎郊区的邦迪离开了他们。此时他们已比原计划推迟了两个小时。
国王的弟弟普罗旺斯伯爵（即日后的路易十八）也在当晚轻装出逃，成功逃入布鲁塞尔。国王一行人离开巴黎后十分兴奋，而起初行程也比较顺利。一路上，路易十六并不费心隐藏，甚至多次下车与附近乡民交谈。到达圣默努尔德之前已数次有人认出国王，但震惊疑虑之余都没有作出反应。然而，马车到达马恩河畔沙隆时已落后原计划三个小时，原定在城外迎接国王的骑兵与当地农民发生冲突，又怀疑国王未能成功逃离巴黎，已经基本撤离。
一行人傍晚来到了圣默努尔德的驿站，站长德鲁埃也认出了国王，并在马车离开后通报了市议会，后者派德鲁埃追赶国王。德鲁埃抢在国王前面到达了距蒙梅迪三四十英里处的瓦雷纳，传达了这个惊人的消息。
瓦雷纳敲响了警钟，拦住了国王一行人。起初，代理市长答应帮助承认了自己身份的国王离开，但市议会讨论后决定拖延时间，下令国民卫队严阵以待，并向附近城镇求援。布耶手下的骑兵随后赶到，但无法救出国王。
1791年6月21日早晨，国王出逃的消息在巴黎传开。路易十六临行前在桌上留下了一份声明，谴责制宪会议从王室手中剥夺了外交、军事和地方行政权力，并宣布他在1789年6月23日以后批准的全部法令无效。拉法耶特将军和制宪会议先后派人急速追赶。面对危机，制宪会议达到了空前的团结，通过法令开始行使行政权，同时下令法国各地开始紧急备战。
1791年6月22日清晨，巴黎的使者到达了瓦雷纳。当地市议会毫不犹豫地服从了制宪会议的命令。路易十六一行人在数千名国民卫队的伴随下启程返回巴黎。一路上民众从四面八方赶来，随着马车缓缓向巴黎进发。制宪会议派出的三名代表在马恩河谷与国王会合，陪同王室在6月25日抵达巴黎。1791年9月批准《1791年宪法》，接受君主立宪制，称法兰西人的国王。
法国大革命时期，国王路易十六一度从巴黎潜逃后写下的政治遗书的原件，日前在美国被发现。遗书题为《致所有法国人》，共有16页。该遗书的副本有留存，但路易十六本人书写的原件此前一直未能找到。发现原件的法国专家称“这是传达历史脉搏的顶级资料”。
路易十六在其中解释了逃亡理由，并向人民呼吁“不能相信犯错朋友的教唆和谎言。请回到国王的身边。国王永远是你们的父亲和最好的朋友”，以此来说明自己致力于建立的君主立宪制的正确性。路易十六于1793年被处决，他在临死前也曾写下过一份遗书。
1793年1月21日在巴黎革命广场（今协和广场）被自己设计的断头台处决。但值得注意的是，在其被送上断头台之时，路易十六反而表现出了身为国王的威严，完全没有了平时那般懦弱的样子，这让许多认为路易十六只是一个懦弱君王的人都感到奇怪。</div>