Между тем затянувшаяся осада осложняла внутриполитическое положение. В связи с захватом важного для юга Франции стратегического Тулонского порта в провинции Прованс стал ощущаться недостаток продовольствия. Поэтому эта часть страны возлагала надежды на скорое падение Тулона, тогда как за четыре месяца осады было обстреляно, по слухам, лишь одно полевое укрепление, расположенное в стороне от крепостных фортов. Все усилия осаждавших предпринимались в направлении, противоположном городу, и это вызывало всеобщее неодобрение. Полагали, что осада еще даже не начиналась, так как против Тулонских фортов не были даже заложены траншеи. Власти Прованса, находившиеся в Марселе и знавшие о плане осады только по слухам, боялись все усиливающегося голода, предлагали Конвенту снять осаду, очистить Прованс и отступить за реку Дюранс до весны.
Осажденные, видя бессилие противника, также готовились перейти к активным действиям и строили все более далеко идущие планы. Командовавший гарнизоном генерал О'Хара ожидал подкреплений. Он рассчитывал одержать победу под Тулоном, затем обойти французскую армию в Италии, и, соединившись с пьемонтцами, расположиться на зимние квартиры на реке Дюранс, овладев всем Провансом. 29 ноября О'Хара с 8-тысячным отрядом предпринял крупную вылазку в районе форта Сент-Антуан. После жаркого боя атака была отбита французами, а сам генерал ранен и взят в плен.
Все говорило, что медлить с взятием Тулона более невозможно. В начале декабря к городу прибыл затребованный Дюгомье из Итальянской армии отборный отряд из 2500 егерей и гренадеров.
14 декабря французские батареи открыли огонь по укреплениям Малого Гибралтара из 15 мортир и 30 крупнокалиберных пушек. Канонада продолжалась день и ночь по 17-е число, до момента штурма. Артиллерия действе вала очень результативно: у неприятеля были подбиты несколько орудий, насыпи и палисады форта разворочены. 16-го хлынул проливной дождь и поднялся яростный ветер. Дюгомье хотел отложить атаку, однако Бонапарт считал, что плохая погода не является неблагоприятным обстоятельством. К тому же на командующего наседали комиссары Конвента, «исполненные революционного нетерпения».
Штурм начался в час ночи 17 декабря. Наступление, осуществляемое тремя колоннами (общее количество 7000 солдат), возглавил лично Дюгомье. Атака велась в абсолютной темноте, штурмующие добрались до подножия форта, но здесь были вынуждены залечь под прицельным огнем английских стрелков. Но тут подоспел Бонапарт с резервной колонной, которая и решила дело. Впереди шел капитан Мюирон, превосходно знавший местность. В три часа он сумел через амбразуру проникнуть во вражеский форт, вслед за ним в укрепление вошли французы. К пяти часам утра Малый Гибралтар был в руках республиканцев. Выбитый гарнизон предпринял три контратаки, но все они были отбиты огнем артиллерии. К полудню неприятель был совершенно изгнан французами с полуострова, их потери составили 1000 человек. Остаток дня Бонапарт потратил на оборудование давно им задуманных батарей.
Этот решающий успех предопределил исход осады. Английские и испанские корабли стали сниматься с якорей и покидать рейд Тулона.
В ночь с 17 на 18 декабря французы захватили практически все форты, окружавшие город, и днем вплотную придвинулись к валам крепости. Весь день Тулон обстреливался мортирами. В это время из города началось повальное бегство интервентов и роялистов, море было покрыто шлюпками и малыми судами, спешившими к эскадре, крейсировавшей вне досягаемости артиллерийского огня.
Вечером 18 декабря страшный взрыв возвестил об уничтожении порохового погреба. Вскоре после этого, в десять часов солдаты полковника Червони взломали ворота и ворвались в город. Тулон встретил их тишиной, враг обратился в бегство. Армия республиканцев победительницей вступила в крепость.
Весть о взятии Тулона в тот момент, когда этого менее всего ожидали, произвела огромное впечатление на Францию и всю Европу. 25 декабря Конвент устроил по этому поводу национальный праздник. Тулон действительно был крупной победой — его взятие обещало скорую ликвидацию роялистской контрреволюции на всем юге. Конечно, она не решала исход войны, но это была первая большая победа над объединенными силами иностранной коалиции. Этой победы удалось достичь в значительной мере благодаря тому, что был принят смелый, замечательный своей простотой и ясностью план операции, предложенный Бонапартом — он умело определил географический пункт, овладение которым привело к успешному разрешению задачи в целом.
