Наконец, Маргарита нашла выход из создавшегося положения, но не сразу решилась предложить его своему брату. Её новый план заключался ни много ни мало в том, чтобы предложить королю отречься от престола в пользу дофина под регентством Мадам. Так что в будущем императору придётся иметь дело с Луизой Савойской и её внуком, свободным и независимым монархом. В конце концов, ей удалось убедить Франциска приказать составить необходимые документы, в которых он заявил о невозможности добиться собственного освобождения из плена, и о своей решимости скорее умереть в тюрьме, чем принять условия, унижающие его королевскую власть. Затем он официально отказался от трона в пользу своего старшего сына со всеми вытекающими отсюда последствиями. И подтвердил регентство герцогини Ангулемской, «исходя из того, что мы и все наши подданные знаем, как велики её благоразумие, достоинство и доброта, исключительное рвение к защите религии, любовь и сострадание к нашим упомянутым подданным в сочетании с нежной и неоценимой привязанностью, которую она всегда питала к нам и нашим детям».
— В случае, если случится так, что наша упомянутая госпожа и мать, — добавил король, — по причине болезни или других препятствий, или смерти (от какого несчастья пусть Бог в своей милости и благости избавит нас) больше не сможет возглавлять правительство от имени короля, нашего старшего сына, или других наших детей; в таком случае мы желаем и предписываем… чтобы наша очень дорогая и горячо любимая сестра Маргарита Французская, герцогиня Алансонская и Беррийская, преуспела во всех вопросах, касающихся упомянутого управления королевством вместо нашей упомянутой госпожи и матери…
Документ заканчивался абзацем, в котором Франциск оставляет за собой право возобновить свои королевские права в случае своего освобождения (однако он не был ни опубликован, ни зарегистрирован парламентом, главным образом, из-за того, что ратификация Мадридского договора сделала его недействительными).
Затем король уволил большую часть своих придворных, приказав им вернуться во Францию и преданно служить Мадам и его сыну.
Между тем попытка Маргариты устроить побег своего брата усилила враждебность императорского совета к Франциску, в то время как сам Карл подумывал о том, чтобы задержать его сестру в Испании. Твёрдость и неустрашимость, с которой она защищала интересы короля, сильно задели императора. Со свойственным ему лицемерием он сделал вид, что не одобряет предложение тех из своих министров, которые хотели арестовать герцогиню Алансонскую под предлогом, что она участвовала в заговоре против него. Однако единственным доказательством участия Маргариты в заговоре были показания разгневанного секретаря Франциска. Поэтому Карл не решился сразу отдать приказ о её заключении в тюрьму.
Тем не менее, в его голове возник другой проект достижения своей цели, с помощью которого, как он предполагал, это могло быть осуществлено без большого общественного порицания. В свой черёд, Франциск осознавал опасность, которой подвергалась его сестра, и решил больше не откладывать прощания с ней. Ранее он отозвал своих послов из Толедо, намереваясь, чтобы они отправились обратно во Францию в свите герцогини Алансонской. Теперь же поручил им обратиться к императору с просьбой продлить срок пребывания Маргариты в Испании, а также просить, чтобы ей было предоставлено разрешение проехать на обратном пути через Наварру, что значительно сократило бы продолжительность её путешествия, вместо того, чтобы пересекать Кастилию и Арагон, дабы попасть во Францию через Руссильон. Но Карл V резко отклонил обе эти просьбы, добавив:
— Теперь у мадам герцогини нет больше повода оставаться с королём и, по нашему мнению, ей лучше без промедления вернуться во Францию.
Полный срыв переговоров, который он приписал влиянию Маргариты на Франциска, настроил Карла V против неё, и теперь ему не терпелось разлучить сестру и брата.
После своего отъезда из Толедо принцесса оставалась с королём ещё около месяца. Во Францию же она отправилась примерно 19 ноября, и увезла из Испании не приятные воспоминания, а, напротив, сильное возмущение двуличием императора.
— Я могу искренне сказать, что мне приходилось иметь дело с людьми величайшего лицемерия и настолько малопочтенными, насколько это возможно, — написала она Жану де Бриону, канцлеру герцогства Алансонского. — Иногда они говорили мне хорошие слова, но в следующий момент всё забирали обратно…
Маргарита распрощалась с братом очень неохотно, но её мольбы не смогли отменить его твердого решения отправить её обратно во Францию. Это расставание стоило ей многих слез, и с тех пор в её стихах и других произведениях оно упоминалось как самый болезненный момент в её жизни.
На следующее утро во дворце Алькала она написала Монморанси:
— Всю ночь мне снилось, что я держу короля за руку; и я не хотела просыпаться, чтобы избавиться от этой восхитительной иллюзии.