法国局势于１７９３年剧变。春季，反法联军以路易十六之死为借口进攻法国。法军的失利，贵族的叛乱和吉伦特派的倒行逆施引发了人民的不满。6月2日，8万武装巴黎平民攻占杜伊勒里宫，吉伦特派统治结束，雅各宾派建立革命专政。1793年7月，王党分子为推翻雅各宾派，引英西舰队入土伦港，交出法国地中海舰队。
接下来，其他外国军队也来到了这个地理位置重要的港口。到9月底，土伦的外国军队已经达到14000人，其中英国军队3000人，西班牙军队5000人，那不勒斯军队4000人，撒丁军队2000人。这一情况震惊了整个法国。
政府颁发了全国总动员法令，动员人民起来扫叛乱、抵御侵略。没多久，两支大军便开赴土伦前线，一场著名的围攻战开始了。
围攻由纨绔子弟卡尔托指挥，卡尔托曾为画家，作战失利。炮兵指挥多马尔坦负伤致残，战事前景黯淡。此时，拿破仑出现，被调往海防部队，老乡萨利切蒂推荐其接替多马尔坦，担任炮兵指挥官。任命很快通过，拿破仑得到机会。九月中旬，他抵达土伦前线，卡尔托傲慢接待。卡尔托身着饰有金带的军服，大步流星地走着，对拿破仑说：“你的到来并无必要。然而，我欢迎你来共享我的荣誉。”
拿破仑在抵达此地后，便立刻投入到了紧张的工作之中。他很快察觉到这里的炮兵表现得犹如虚设，因为他们缺乏足够的火炮和充足的弹药，只有几门破旧不堪的*炮和臼炮，这些炮由一名军士在困境中无力地看管着。士兵们缺乏基本的素养，也没有经过有效的训练，他们既不懂得如何操作火炮，也不了解如何进行修理。
更可笑的是，他的上司卡尔托竟缺乏炮兵方面的起码常识，对他那少得可怜的几门炮，连射程有多远都一无所知。面对如此状况，拿破仑首先想方设法搜集各种火炮。没多久，便弄到了近百门大口径火炮及大量的弹药。接着，他派专人到里昂和格勒诺布尔等地收集一切有用的军械器材，并在奥利乌尔建立了一个有８０名工人的军械工厂。为了应对炮兵的机动性和工事构筑的挑战，拿破仑征用了尼斯至瓦朗斯和蒙彼利埃一带的马匹，并在马赛设立了几万个专供炮垒建筑的柳条筐生产工序。他对战地也进行了深度调研，详尽了解了各个地理局部的情况。
最终，他提出了一份进攻土伦的计划。他主张将主要力量集中在马尔格雷夫堡和克尔海角的攻占上，随后集中大量火炮，对停泊在大、小停泊场内的英国舰队进行猛烈的炮击，切断英国舰队与土伦守军之间的联系，迫使英国舰队撤离港口。在这种情况下，驻守的敌军将无处可退，援军无从获取，火力支援匮乏，法军只需派遣少量兵力，便可迅速控制土伦。拿破仑的大胆计划显示了他的洞察力和想象力，但因年轻和不知名，方案未获批准。围攻未果，国民公会让杜戈米埃替代卡尔托。
杜戈米埃是一位经验丰富的战士，年满四十载，精神昂扬，性格刚毅，待人接物正派而公正。他具备卓越的军事洞察力，对拿破仑的大胆创新的战略计划深感钦佩，并迅速予以批准。英军认识到马尔格雷夫堡和克尔海角重要性，派出4,000人登岸驻守，征用人力加强防御，扬言将其变为“小直布罗陀”。因此，一个月前被轻易攻克的阵地，如今必须以重兵加码。拿破仑立即着手在小停泊场的北面构建一座炮兵阵地，以集中火力进攻马尔格雷夫堡。为了实现对敌方的出奇制胜，拿破仑指挥士兵们运用橄榄树枝进行了巧妙的阵地伪装。因此，敌方对于该工程的存在一无所知。总攻的日子到来。11月末，司令部批准作战计划。
12月上旬，援军抵达，攻围军达到36000人，是守军的1倍，12月中旬，突击部队和炮兵抵达预设区域，构筑堡垒并完成攻击准备。12月14日，正式攻击开始，法军炮击联军的小直布罗陀要塞，其在炮击下陷入火海，并被摧毁。
许多火炮尚未发弹即在阵地上被击毁。敌军部分前沿工事被弃守，法军利用火炮攻击两天两夜，直到16日晚才发起冲击。当晚电闪雷鸣，海风呼啸，大雨滂沱，战场被黑暗和恐怖笼罩。午夜1点，杜戈米埃将军率领6000人从南北两翼攻击"小直布罗陀"，尽管受到法军48小时炮击，敌军仍在抵抗。法军在黑暗和混乱中迷失方向，大批士兵倒在血泊中。几次进攻被击退后，法军开始惊慌失措，拿破仑率领预备队冲上前线。他亲自冲锋陷阵，战马被击毙，小腿受伤，仍坚守岗位指挥战斗。米尔隆率领一个营从曲折小路盘旋上山，出敌不意地攻入"小直布罗陀"堡。
约在深夜的3点许，法军突袭了名为"小直布罗陀"的炮兵据点，打开了敌军阵线的缺口。许多英国和西班牙的炮兵尚未察觉异状，便已被法军击毙在火炮之上。法军在占领"小直布罗陀"堡后，立即调转炮口，向敌军发起猛烈的轰击。敌军在黎明前投入预备队，试图夺回"小直布罗陀"，但未能成功。经过数小时的激战，最终将敌军全部逐出了克尔海角。
18日，法军成功收复了土伦城。这一捷报迅速传遍了整个法国，许多人仍不敢相信曾经被视为固若金汤的土伦城，竟然沦陷在一名初出茅庐、名声不显的拿破仑手中。这次意外的胜利真是激动人心，拿破仑这位普通军官也因为这场战役，一跃成为了众人瞩目的焦点，成就了他的风云人物地位。
根据杜戈米埃将军的提议，拿破仑在１７９３年１２月２２日被破格提升为炮兵准将。
当时，他才２４岁，年轻有为！１７９４年２月６日，国民公会任命拿破仑为意大利军团的炮兵指挥。
