La Convention nationale décrète, lors de sa première séance le 21 septembre 1792 que « la royauté est abolie en France » et que « l'An I de la République française » partira du 22 septembre 1792. Louis XVI perd alors tous ses titres, les autorités révolutionnaires le désignent sous le nom de Louis Capet (en références à Hugues Capet, dont le surnom est considéré, de manière erronée, comme un nom de famille). Les décrets bloqués par le veto de Louis XVI sont alors appliqués.

Le 1er octobre, une commission est mise en place pour instruire un éventuel procès du roi, en s'appuyant notamment sur les documents saisis au Palais des Tuileries. Une commission est chargée d'instruire le procès. Celle-ci lui remet un rapport le 6 novembre aux termes duquel elle conclut que Louis Capet doit être jugé « pour les crimes qu'il a commis sur le trône. » Saint-Just déclare que le roi est l'« ennemi » naturel du peuple, et qu'il n'a pas besoin de procès pour être exécuté. Saint-Just croit alors bon de préciser que « ce n'est pas [un monarque] que nous allons juger ; c'est la monarchie [et la] conspiration générale des rois contre les peuples. »

"Louis doit mourir parce qu'il faut que la patrie vive." déclarera Maximilien Robespierre, le 3 décembre 1792, pendant le procès de Louis Capet.

Du 16 janvier à 10h00 au 17 janvier à 20h00 se déroule le vote relatif à la sentence à appliquer, chacun des votants est amené à justifier sa position.

Résultat du scrutin : 366 voix pour la mort immédiate du roi, 34 voix pour la mort avec sursis, 319 voix pour la détention et le bannissement, 2 voix pour les travaux forcés. Une partie de l'Assemblée demande un nouveau vote, arguant que certains députés n'étaient pas d'accord avec la catégorie dans laquelle leur voix était classée. Le 17 janvier se déroule un nouveau scrutin : la mort immédiate obtient 361 voix contre 360 ; Louis XVI est donc condamné à mort à une voix près. Le 19 janvier a lieu un nouvel appel nominal : « Sera-t-il sursis à l'exécution du jugement de Louis Capet ? ». Le vote est terminé le 20 à 2 h du matin : sur 690 suffrages, 310 sont pour, 380 contre.