Поскольку Бретань осталась без губернатора, необходимо было срочно заполнить вакансию. Не уведомив ни королеву-мать, ни главного министра, Людовик 23 июня отплыл по Луаре в Нант, велев двору следовать за ним. Гастона он не отпускал от себя ни на шаг — они даже спали в одной постели.
Похоже, что верность любви и дружбе, воспеваемую в куртуазных романах, можно было встретить только на их страницах. Во Франции XVII века никто не мог считать себя защищенным от предательства. На королевском судне находился Роже де Граммон, граф де Лувиньи, закадычный друг графа де Шале, которого тот считал почти братом. Он тоже был заядлым дуэлянтом и намеревался драться в Сомюре с Кандалем, старшим сыном герцога д’Эпернона. В секунданты он позвал Шале. По правилам того времени секундант тоже был обязан драться, и противником Шале оказался Франсуа де Монморанси-Бутвиль, который за многочисленные «подвиги» (20 дуэлей со смертельным исходом!) уже был приговорен к заочной казни (вешали чучело преступника или прибивали к виселице табличку с его именем), но явился со своими друзьями на место экзекуции, изломал виселицу и свое изображение и был таков. Шале не мог драться с Бутвилем, поскольку был ему кое-чем обязан, а потому отказался быть секундантом своего друга. Этого оказалось достаточно: Лувиньи пообещал «переменить и друзей, и партию».
Когда 3 июля король прибыл в Нант, Лувиньи, переходя из кабака в кабак, рассказывал всем подряд, что при дворе зреет заговор против монарха, и главный в нем граф де Шале. Его россказни нашли заинтересованных слушателей…
Утром 8 июля Шале был арестован и провел несколько часов в караульне под охраной шотландских стрелков. В это время Мишель де Марильяк допрашивал Лувиньи. Тот заявил, что Шале участвовал в заговоре с целью помешать браку герцога Анжуйского, вел переписку с Лавалеттом и Суассоном и должен был лично устранить Людовика XIII, поэтому якшался с астрологами, хиромантами и гадалками. Если бы эти обвинения подтвердились, Шале заслуживал не только четвертования, но и сожжения на костре.
На следующий день Марильяк допрашивал самого Шале, который, надеясь признанием купить прощение, рассказал про тайные собрания, сношения с заграницей и роль в заговоре некой дамы. Людовик присутствовал при допросе, стоя спиной к подозреваемому и не произнеся ни единого слова. Наивные речи молодого человека, что он состоял в заговоре всего 13 дней, а «этого недостаточно, чтобы нарушить порядок в государстве», явно не пошли ему на пользу. У Шале оставался единственный шанс — заступничество кардинала, который был обязан ему избавлением от смертельной опасности. Ришелье, прибывший в Нант 14 июля вместе с Марией Медичи, согласился выслушать графа. Шале напирал на то, что помешал бегству Гастона в пути, но своими признаниями только губил себя. Ришельё прекрасно понимал: раз заговор раскрыт, кто-то должен быть наказан, но этот кто-то не может быть родным братом короля. Шале был обречен.
Мать и беременная жена Шале приехали в Нант, чтобы попытаться спасти сына и мужа. Госпожа де Талейран посылала королю письма, прося смилостивиться: ее сын служил Людовику с восьми лет, получил раны под Монпелье и Монтобаном, доказав свою преданность монарху…
Между тем Гастон, узнав об аресте Шале, хотел бежать, но было слишком поздно: все дороги перекрыли, и председатель парламента Ле Куанё, один из фаворитов герцога Анжуйского, посоветовал ему покориться. Людовик XIII лично допрашивал брата шесть раз в присутствии матери, Ришельё, Шомберга и Марильяка. Гастон не подписал протоколы допросов, но и в таком виде они служили достаточным основанием для осуждения Шале. Принц, не скрывая своей вины, сдал всех, кому обещал защиту и покровительство. В благодарность за чистосердечное признание король пожаловал ему титул герцога Орлеанского, владение графством Блуа, 560 тысяч ливров ежегодного пенсиона и еще 300 тысяч ренты при условии женитьбы на мадемуазель де Монпансье. Невесту с матерью срочно вызвали в Нант, а жених, предоставив Ле Куанё улаживать все дела с Ришельё, отправился с приятелями на мальчишник в Ле-Круазик верхом на мулах и ослах без седла, «как цыгане».