Si l’aimable Montmorency n’était pas vraiment un ennemi du cardinal, qui lui refusait tout de même la charge de connétable, il n’en allait pas de même de sa femme, Marie-Félicie des Ursins, nièce de Marie de Médicis, aux ambitions insatisfaites. Lui, qui était aimé de tous, qui avait toujours été fidèle au roi, eut la malheur de céder aux pressions de sa femme et de Monsieur, Gaston d’Orléans, qui n’avait pas « digérer » la mort de Louis de Marillac. Ainsi, du fond de son Languedoc dont il était Gouverneur, à la grande surprise du roi et de Richelieu, Montmorency tenta un soulèvement.
Après une violente escarmouche près de Castelnaudary, le roi crut Montmorency mort de ses blessures, ce qui lui aurait évité les embarras d’une condamnation. Mais il était vivant. Le maréchal Henri de Schomberg le captura le 1er septembre.
Transféré à Toulouse, convaincu de haute trahison, sa condamnation était inévitable. Tout ce qu’on peut imaginer de protestations, de suppliques furent employées pour sauver la vie de cet homme tant apprécié. Rien n’y fit. Louis XIII, quels que furent ses sentiments resta inflexible.
Gouverneur du Languedoc depuis plus de vingt ans, les toulousains lui étant favorables, on ferma les portes du Capitole pour les empêcher d’entraver l'exécution.
L’échafaud fut dressé dans la cour intérieure du Capitole. Il mourut avec beaucoup de courage devant un parterre réduit à un huit clos.
Il donna lui-même le signal au bourreau : " Frappe hardiment !". Les portes de la cour s'ouvrirent laissant passer un flot humain voulant recueillir un peu de sang car, selon la superstiton, le sang d'un condamné était sacré. Sa dépouille, recouverte d'un drap noir, fut emportée dans le carrosse de son ami le cardinal de la Valette et inhumée dans l’église Saint-Sernin.
Il était le dernier duc de Montmorency.