По пріѣздѣ въ Версаль, д’Еонъ былъ принятъ съ почетомъ герцогомъ Шуазелемъ, замѣнившимъ собою аббата Бернеса на должности министра иностранныхъ дѣлъ. Онъ привезъ съ собою во Францію возобновленную императрицею Елисаветою Петровною ратификацію договора, заключеннаго между Россіею и Франціею 30-го декабря 1758 года, а также морской конвенціи, къ которой приступили Россія, Швеція и Данія. Людовикъ XV съ своей стороны оказалъ д’Еону за услуги его въ Россіи, какъ «въ женскомъ», такъ и въ мужскомъ платьѣ, особенную благосклонность, давъ ему частную аудіенцію, и назначивъ ему ежегодную пенсію въ 2,000 ливровъ.
Прекративъ на время свои занятія по дипломатической части, д’Еонъ, въ званіи адъютанта маршала Брольи, отправился на поля битвы и мужественно сражался при Гикстерѣ, гдѣ былъ раненъ въ правую руку и въ голову. Оправившись отъ ранъ, онъ поспѣшилъ снова подъ знамена и оказалъ отличіе въ битвахъ при Мейншлоссѣ и Остервпкѣ.
Окончивъ этимъ свои воинскіе подвиги, д’Еонъ захотѣлъ снова вступить на дипломатическое поприще и былъ назначенъ въ Петербургъ резидентомъ на мѣсто барона Бретейля, который, оставивъ свой постъ, доѣхалъ уже до Варшавы. Но когда въ Парижѣ получено было извѣстіе о переворотѣ, происшедшемъ 28-го іюня 1762 года, доставившемъ императорскій престолъ Екатеринѣ II, то Бретейлю послали предписаніе вернуться немедленно въ Петербургъ, и, вслѣдствіе этого, посылка туда д’Еона не состоялась.
Во французской литературѣ памятникомъ пятилѣтняго пребыванія д’Еона въ Россіи остались изданныя имъ историческія и статистическія замѣтки о Россіи; къ первымъ принадлежитъ статья «Исторія Евдокіи Ѳеодоровны Лопухиной, первой супруги Петра Великаго». Какъ историческое изслѣдованіе, статья эта не представляетъ теперь ничего замѣчательнаго, но въ свое время она была довольно замѣтнымъ трудомъ по русской исторіи, особенно если принять въ соображеніе, что она была написана французомъ. Между статьями, относящимися къ Россіи, помѣщены въ сочиненіяхъ д’Еона: «Указъ Петра Великаго о монашествующихъ», статья о «Русской торговлѣ», «Очеркъ торговли персидскимъ шелкомъ и сырцомъ», «Русскій тарифъ 1766 года» и «Торговый трактатъ, заключенный Россіею съ Англіею». О томъ, что свѣдѣнія, сообщенныя д’Еономъ о Россіи, имѣли значеніе, можно судить по тому, что статьи его были переведены на нѣмецкій языкъ и напечатаны въ 1779 году.
Въ то время, когда четвертая поѣздка д’Еона въ Петербургъ разстроилась, французскимъ посломъ въ Лондонъ былъ назначенъ герцогъ Ниверне, одинъ изъ самыхъ замѣтныхъ представителей среди тогдашней французской аристократіи, а въ секретари былъ данъ ему д’Еонъ, который вмѣстѣ съ тѣмъ — подобно тому какъ это было прежде при отправкѣ его въ Петербургъ — долженъ былъ исполнять обязанности тайнаго агента Людовика XV. Окончивъ свое порученіе, герцогъ Ниверне уѣхалъ изъ Англіи во Францію, передавъ д’Еону управленіе французскимъ посольствомъ до назначенія новаго посла, который и явился въ лицѣ графа де-Герши. Между нимъ и д’Еономъ произошли столкновенія вслѣдствіе того, что д’Еонъ истратилъ изъ посольскихъ денегъ такую сумму на расходы по посольству, которую графъ де-Герши, человѣкъ чрезвычайно разсчетливый, не хотѣлъ принять на счетъ правительства. Одновременно съ этимъ д’Еонъ предъявилъ къ королевской казнѣ претензію въ громадныхъ размѣрахъ, а именно 317,000 ливровъ и такъ какъ онъ не находилъ покровительства короля въ своей враждѣ съ графомъ де-Герши и не надѣялся получить отъ правительства удовлетворенія своей финансовой претензіи, то и пригрозилъ обнародовать имѣющуюся у него въ рукахъ секретную переписку, которую онъ велъ, какъ съ совѣтниками Людовика XV, такъ и съ нимъ самимъ. Въ добавокъ къ этому, маркиза Помпадуръ, изъ захваченныхъ ею обманнымъ способомъ у короля бумагъ, узнала, что д’Еонъ не только состоялъ въ перепискѣ съ Людовикомъ XV, но и былъ въ самыхъ близкихъ отношеніяхъ съ принцемъ Конти, съ которымъ въ это время маркиза находилась въ ожесточенной враждѣ. Все это повело къ тому, что д’Еонъ потерялъ у короля свой прежній кредитъ и отъ него потребовали выдачи находившихся у него секретныхъ бумагъ. Д’Еонъ упорствовалъ, почему для переговоровъ съ нимъ по этому дѣлу въ Лондонѣ былъ употребленъ знаменитый писатель Бомарше. Послѣ многихъ скандаловъ, обратившихъ на себя вниманіе и англійской, и французской публики, д’Еонъ, за условленное денежное вознагражденіе, согласился выдать Бомарше секретныя бумаги, но въ сдѣлкѣ по этому предмету, кромѣ требованія отъ д’Еона сохраненія въ глубочайшей тайнѣ всего прошлаго, было, между прочимъ, постановлено, что кавалеръ д’Еонъ обязуется надѣть женское платье и не снимать его никогда.