Obawiał się bowiem, że Anglia, Prusy i Holandia mogą przeszkodzić innym mocarstwom w ratowaniu króla Francji.

Ucieczka rodziny królewskiej 20 czerwca 1791 przystąpił do realizacji swojego planu. Późnym wieczorem król wraz z rodziną wymknął się z Tuileriów. Ludwik XVI pozostawił po sobie list do Francuzów, w którym rzuca szereg oskarżeń na Konstytutantę oraz rozpacza nad swoim ciężkim losem w trakcie rewolucji francuskiej. Do deklaracji dołączony był zakaz podejmowania decyzji w jego imieniu aż do odwołania, skierowany do ministrów.

Już 21 czerwca w nocy rodzina królewska została zatrzymana w Varennes i 22 czerwca wyruszyła pod eskortą w drogę powrotną do Paryża.

Próby uratowania rodziny królewskiej Jeszcze zanim rodzina królewska wróciła do Paryża, odkryto, że von Fersen był jedną z osób, które ułatwiały im ucieczkę. Gdy został wydany nakaz jego aresztowania, opuścił Francję i udał się do Koblencji, gdzie nawiązał kontakt z hrabią d'Artois i Charles'em Alexandrem de Calonne. Wspólnie opracowali plan przekonania innych mocarstw europejskich do wypowiedzenia wojny Francji.