9 июля Национальное собрание объявило себя Учредительным собранием — высшим представительным и законодательным органом французского народа, призванным выработать для него основные законы. Людовик больше не мог молча сносить эти неслыханные дерзости и приказал постепенно стягивать к Версалю войска. К началу июля здесь располагалось до 30 полков. Этого было достаточно для начала решительных действий, но король всё медлил и опять упустил инициативу из своих рук. События вдруг стали разворачиваться с неожиданной быстротой. 12 июля Париж узнал об отставке Неккера и его отъезде в Брюссель. Весть об этом взбудоражила столицу. Прозвучал призыв: «К оружию!» Войска были направлены разгонять толпу, но это только усилило мятеж. Многие солдаты покинули строй и слились с народом. Город оказался в руках восставших. 14 июля разнеслось известие, что гарнизон Бастилии готовится открыть стрельбу из пушек. Толпы народа пошли на приступ крепости и после кровопролитного боя овладели ею.
Знаменитая крепость-тюрьма, являвшая собой символ королевского деспотизма, пала. Людовику пришлось признать своё поражение. 15 июля он явился к депутатам без конвоя, в сопровождении одних братьев и произнёс речь, стоя с обнажённой головой и без всякого церемониала. Он сообщил, что уже отдал приказ войскам отступить от Версаля. 16-го он обещал вернуть Неккера, а 17-го — отправился в парижскую ратушу и принял там трёхцветную кокарду. В эти дни была создана национальная гвардия, начальником которой стал герой американской революции маркиз Лафайет. Воодушевлённые поддержкой народа, депутаты на ночном заседании 4 августа приняли целый ряд революционных декретов. Все феодальные права и привилегии отныне объявлялись уничтоженными, дворянство и духовенство облагалось налогами наравне с третьим сословием. Вместе с тем были уничтожены судебные подати и все привилегии и пошлины, выработанные феодальным правом. Военные и административные должности были объявлены доступными любому гражданину. 26 августа 1789 года была принята Декларация прав человека и гражданина, провозгласившая равенство всех людей независимо от рождения, а также свободу личности, свободу слова, свободу убеждений, право на сопротивление угнетению и право частной собственности. В следующие месяцы Собрание провозгласило отмену сословного деления и наследственных титулов, подчинение церкви государству, единообразное деление Франции на 83 департамента, уничтожение внутренних таможенных пошлин.
Между тем кризис всё усиливался. В столице появились признаки голода. 5–6 октября толпа женщин, к которым потом присоединились и вооружённые мужчины, двинулась из Парижа на Версаль. Часть недовольных прорвалась во дворец и попыталась захватить королеву. В свалке было убито несколько человек. Только появление гвардии несколько охладило пыл нападавших. Чтобы успокоить народ, король и королева должны были выйти на балкон. На другой день по требованию восставших король переехал в Париж и обосновался в Тюильри. 4 февраля 1790 года Людовик в Национальном собрании торжественно утвердил конституцию. На основании её король получил высшую исполнительную власть. Законодательная власть вручалась высшему Законодательному собранию.
В это время Людовиком уже всецело владела мысль о бегстве, но для него долго не представлялось удобного случая. В октябре Людовик и Мария-Антуанетта попытались тайно отправиться в Монмеди, однако были остановлены народом в Сен-Клу. В июне 1791 года королевское семейство во второй раз попыталось покинуть Париж. Брату короля графу Прованскому удалось тогда благополучно добраться до границы, но сам король был узнан в Варенне и под конвоем возвращён в столицу. Его престиж после этого пал очень низко. Собрание вернуло ему власть только 14 сентября, когда Людовик клятвенно подтвердил окончательно утверждённую конституцию. Вслед за тем Национальное собрание разошлось, а 1 октября, согласно конституции, открыло заседания Законодательное собрание.