Из Парижа д’Еон отправился опять на свой прежний пост в Петербург. Здесь он нашел значительные перемены: доверие к старому канцлеру Бестужеву снова возросло, и он, как известно, был главным виновником отступления русских войск, успевших уже овладеть Мемелем и одержать победу при Гросс-Егерндорфе. Бездействие фельдмаршала Апраксина весьма невыгодно отозвалось для Франции и для Австрии. Возвращение д’Еона в Петербург было неприятно для Бестужева, который заявил маркизу де-л-Опиталю, что молодой д’Еон — человек опасный и что он не рад опять встретиться с ним, потому что считает д’Еона способным наделать смут в империи. Но именно этот-то отзыв о д’Еоне и был главной причиной, по которой маркиз де-л’Опиталь настоятельно требовал безотлагательного его возвращения в Петербург.
Вскоре после приезда туда д’Еона, в феврале 1758 года, место Бестужева занял граф Воронцов, оказывавший д’Еону особое расположение. Благодаря этому д’Еон, после своего третьего приезда в Петербург, получил предложение императрицы остаться навсегда в России. Однако он, выставляя себя французским патриотом, отказался от этого предложения и в 1760 году окончательно уехал из России. Причиной его отъезда из Петербурга было расстройство здоровья, главным образом глазная болезнь, требовавшая лечения у искусных врачей.
По приезде в Версаль д’Еон был принят с почетом новым министром иностранных дел герцогом Шуазелем. Он привез с собой во Францию возобновленную императрицей Елизаветой Петровной ратификацию договора, заключенного между Россией и Францией 30 декабря 1758 год, а также морской конвенции, к которой приступили Россия, Швеция и Дания. Людовик XV оказал д’Еону за услуги его в России, как в женском, так и в мужском платье, особенную благосклонность, дав ему частную, аудиенцию и назначив ему ежегодную пенсию в размере 2000 ливров.
Прекратив на время свои занятия по дипломатической части, д’Еон в звании адъютанта маршала Брольи отправился на поля битвы и мужественно сражался при Гикстере, где был ранен в правую руку и в голову. Оправившись от ран, он поспешил снова под знамена и отличился в битвах при Мейншлоссе и Остервике.
Окончив этим свои воинские подвиги, д’Еон захотел снова вступить на дипломатическое поприще и был назначен в Петербург резидентом на место барона Бретейля, который, оставив этот пост, доехал уже до Варшавы. Но когда в Париже было получено известие о перевороте, произошедшем 28 июля 1762 года, в результате которото на престол в России вступила Екатерина П, Бретейлю послали предписание немедленно вернуться в Петербург и, вследствие этого, посылка д’Еона не состоялась.
В то время, когда четвертая поездка д’Еона в Россию расстроилась, французским послом в Лондоне был назначен герцог Ниверне, а в секретари ему был дан д’Еон, который вместе с тем должен был исполнять обязанности тайного агента Людовика XV. Окончив свое поручение, герцог Ниверне уехал из Англии во Францию, передав д’Еону управление французским посольством до назначения нового посла, который и явился в лице графа де-Герши. Между ним и д’Еоном произошли столкновения вследствие того, что д’Еон истратил из посольских денег такую сумму на расходы по посольству, которую граф де-Герши, человек чрезвычайно расчетливый, не хотел принять на счет правительства. Одновременно с этим д’Еон предъявил к королевской казне претензию в громадных размерах (317 000 ливров). Так как он не находил покровительства короля в своей вражде с графом де-Герши и не надеялся получить от правительства удовлетворения своей финансовой претензии, то и пригрозил обнародовать имеющуюся у него в руках секретную переписку, которую он вел как с советниками Людовика XV, так и с ним самим. Вдобавок к этому маркиза Помпадур узнала, что д’Еон был в самых близких отношениях с принцем Конти, с которым в то время маркиза находилась в ожесточенной вражде. Все это привело к тому, что д’Еон потерял у короля свой прежний кредит, и от него потребовали выдачи находившихся у него секретных бумаг. Д’Еон упорствовал, почему для переговоров с ним по этому делу в Лондоне был привлечен знаменитый писатель Бомарше. После многих скандалов д’Еон за условленное денежное вознаграждение согласился выдать Бомарше секретные бумаги, но в сделке по этому вопросу кроме требования от д’Еона сохранения в глубочайшей тайне всего прошлого, было, между прочим, постановлено, что кавалер д’Еон обязуется надеть женское платье и не снимать его никогда.
Сохранилось известие, что первая мысль о таком окончательном превращении в женщину д’Еона — дипломата, писателя, храброго драгуна, кавалера ордена св. Людовика, появилась у г-жи Дюбари, новой фаворитки Людовика XV. Поводы к такому странному требованию не выяснены до сих пор, здесь есть какая-то необъясненная тайна. Однако, из всего того, что известно относительно такого странного превращения господина д’Еона в девицу Луизу д’Еон, можно сделать следующее предположение.