Тем временем помощь пришла и к защитникам города. 20 сентября три гугенотских батальона из Севенн выступили из Кастра, перешли вброд Тарн и Авейрон и пять дней спустя были в полулье от Монтобана. Сражаясь с конницей и пехотой, 700 человек пробрались через редуты и траншеи и пополнили ряды осажденных.
В октябре герцог де Монморанси привел из Лангедока 500 конников и шесть тысяч пехотинцев, но этого едва хватило, чтобы восполнить потери, понесенные королевскими войсками. К тому же 11 октября осажденные предприняли очень удачную вылазку, захватив три сотни пленных и одну кулеврину. 17-го числа королевская армия устроила общий штурм, завершившийся полным провалом. Между тем Роган занял позиции в ее тылу и мешал снабжению.
Коннетабль пытался вести переговоры о сдаче Монтобана. Защитники были готовы сдаться, если согласится герцог де Роган; но тот настаивал на всеобъемлющем договоре. Люинь, не уполномоченный заключать такое соглашение, начал вилять. Поняв, что зря теряет время, Роган решил не идти ни на какие уступки. Той же ночью осажденные устроили вылазку, захватив передовые траншеи противника и взорвав его пороховые запасы.
Узнав о тайных переговорах с главой гугенотов, Людовик, и без того раздраженный дипломатическими провалами и военными неудачами, пришел в ярость. Больше всего его возмутило, что Люинь действовал за его спиной; могло создаться впечатление, что король Франции ведет двойную игру.
Зарядил дождь. Королевские военачальники уже не скрывали недовольства коннетаблем и уходили один за другим или же требовали снять осаду. «Если наша решимость, предусмотрительность, храбрость, наши труды и бдения не смогли превозмочь небо, чуму, пурпурную лихорадку, окопное кровотечение и сотню других заразных болезней; если от армии в 45 тысяч солдат осталось всего пять или шесть тысяч, без маршалов, генералов, капитанов, лейтенантов и прапорщиков; если из 120 артиллерийских офицеров осталось всего десять; если нет ни полиции, чтобы следить за дисциплиной, ни инженеров для проведения земляных работ; если две трети из оставшихся погрязли в коварстве, а еще треть — в тоске и крайней усталости, удрученные ранами и холодом, по большей части без хлеба из-за болезни маркитантов, можем ли мы в таких жалких условиях творить чудеса?» — писал Люинь принцу Конде. Бассомпьер тоже считал, что лучше бросить эту затею, чтобы сохранить королю армию до лучших времен.
Девятого ноября осада Монтобана была снята, а осадные сооружения и окрестные деревни сожжены. Шеврез вернулся в Париж, Ледигьер — в Дофине, а Люинь с Бассомпьером повели армию на север, через Тулузу и Бордо. Королевская армия потеряла под Монтобаном половину состава.
Чтобы реабилитироваться, Люиню была нужна хотя бы небольшая победа. Он осадил крепостцу Монёр, которая сдалась 12 декабря, была разграблена, сожжена и полностью разрушена. Однако в той местности свирепствовала эпидемия «пурпурной лихорадки» (вероятно, скарлатины). Люинь тоже заболел. Людовик приехал к нему и три дня навещал больного, но потом врачи решительно запретили эти визиты. Однако король пообещал умирающему позаботиться о его сыне, своем крестнике. Он присутствовал при смерти своего фаворита и невольно скопировал гримасу, исказившую его лицо в последний момент. «Мне вправду больно, я любил его, потому что он любил меня, однако ему чего-то недоставало», — признался Людовик Бассомпьеру. Тело пришлось бальзамировать, чтобы доставить в Тур, где состоялось отпевание. На почтовых станциях слуги, сопровождавшие гроб, играли в кости на его крышке.
Всех придворных занимал один вопрос: кто теперь займет место Люиня в сердце короля? С недавних пор он часто ездил на охоту с молодым дворянином Франсуа де Баррада, и некоторые уже начинали перед ним заискивать. Однако Людовик заявил, что «не намерен возносить одних в ущерб другим»; он решил обойтись без фаворита.
Как обычно бывает, после смерти временщика вскрылись его многочисленные злоупотребления. Выяснилось, что Люинь даже присвоил кое-какие драгоценности французской короны. Людовик велел арестовать его секретаря и начать следствие. Когда комиссар, которому оно было поручено, прямо сказал королю, что расследование может задеть доброе имя покойного коннетабля, Людовик велел ему «исполнять свой долг и вершить правосудие».