С началом войны революционной Франции против 1-й антифранцузской коалиции европейских держав (апрель 1792 года), предпринявших попытку вооруженным путем задушить революцию во Франции, Марсо во главе своего батальона отправляется на фронт. Принял участие в обороне осажденного интервентами Вердена. Осада этой крепости прусскими войсками герцога К. Брауншвейгского началась 30 августа 1792 года. Через 2 дня большая часть гарнизона, поддержанная жителями города, взбунтовалась и потребовала от коменданта сдать крепость и город врагу. Возглавлявший оборону Вердена генерал Борепер отказался выполнить это требование и предпочел смерть позору капитуляции, покончив жизнь самоубийством (застрелился). Заменивший его Марсо не имел ни сил, ни возможностей для продолжения обороны. Со слезами стыда и негодования ему пришлось выполнить унизительную процедуру капитуляции — вручить прусскому генералу вместе со своей шпагой и ключи от крепости (2 сентября 1792 года). Этот горький урок Марсо запомнил на всю свою жизнь, воспоминание об этом всегда вызывало в нем ненависть к гражданской войне в любых ее проявлениях. Капитулировавший гарнизон Вердена был выпущен противником из крепости. Вскоре Марсо покинул Национальную гвардию и перешел на службу в регулярную армию, будучи назначен командиром эскадрона кирасир.
В апреле 1793 года полк, в котором он служил, был направлен в Вандею, где только что вспыхнул крупный контрреволюционный мятеж. Как выше уже отмечалось, Марсо питал глубокое отвращение к гражданской войне. Оказавшись в Вандее, он не испытывал никаких симпатий к повстанцам (шуанам), применявших самые варварские методы борьбы, но вместе с тем не одобрял и ту крайнюю жестокость, которую проявляли республиканские власти по отношению к повстанцам и поддерживавшему их местному населению. Неискушенный в политике молодой офицер не скрывал своего критического отношения к происходящим событиям. Слухи о его «вольнодумстве» быстро дошли до комиссара Конвента при республиканских войсках в Вандее и Бретани Бурбота. По его распоряжению Марсо и несколько разделявших его взгляды офицеров были арестованы по обвинению в государственной измене и брошены в тюрьму города Тур. Но накануне сражения при Сомюре (10 июня 1793 года) Марсо был освобожден, возвращен в армию и вновь вступил в командование своим эскадроном. В этом неудачном для республиканских войск сражении он проявил себя с наилучшей стороны — был одним из наиболее отличившихся своими умелыми и мужественными действиями, а также выдающейся личной храбростью офицером. Кроме того, ему даже удалось в последний момент спасти от верной гибели своего недавнего гонителя комиссара Бурбота. Восхищенный доблестью, проявленной Марсо в сражении при Сомюре, Бурбот лично ходатайствовал перед Конвентом о его производстве сразу в бригадные генералы.
Ходатайство комиссара Конвента было удовлетворено, и в июне 1793 года Марсо стал генералом. Было ему в то время всего 24 года.
После победы, одержанной республиканскими войсками в сражении при Антрене (17 ноября 1793 года), в котором Марсо снова отличился, он некоторое время замещал командира дивизии генерала Ж. Клебера. Затем Марсо прославил свое имя в решающем сражении с вандейцами при Ле-Мане (Мансе) 12 декабря 1793 года, в котором противник был наголову разгромлен, потеряв свыше 10 тыс. человек. Город Ле-Ман был занят республиканскими войсками, возглавляемыми Марсо. Своей беззаветной храбростью, военным талантом и рыцарским благородством Марсо снискал дружбу довольно своенравного Клебера, который при отъезде в Париж, куда он был отозван якобинским правительством в начале 1794 года, рекомендовал Конвенту назначить на свое место Марсо. Ходатайство Клебера было удовлетворено, и в феврале 1794 года Марсо получил назначение на должность командира дивизии, а вслед за тем произведен в чин дивизионного генерала. Во главе дивизии он продолжал успешно действовать против разрозненных групп мятежников, завершая их ликвидацию.