Il découvre la ville en 1784 comme cadet de l'École militaire, y revient en 1795 en officier sans emploi qui dîne à crédit, et s'y installe en maître en 1800. Entre-temps il a vu Paris insurgé, affamé, thermidorien. Cette expérience nourrit une obsession de gouvernement : la capitale doit être approvisionnée, éclairée, surveillée, embellie — dans cet ordre.
L'œuvre utilitaire est la plus durable. Le canal de l'Ourcq amène l'eau potable à partir de 1808 ; les rues reçoivent en 1805 la numérotation pairs-impairs encore en usage ; les abattoirs, les halles aux vins et les marchés sortent la nourriture du centre ; les cimetières passent hors les murs ; quatre ponts sont lancés, dont ceux d'Austerlitz, d'Iéna et le pont des Arts, premier pont métallique de la ville.
L'œuvre monumentale est plus visible et plus inachevée. La colonne Vendôme est coulée avec le bronze des canons pris à Austerlitz ; l'arc du Carrousel est achevé en 1808, celui de l'Étoile à peine commencé ; la Madeleine devient temple de la Gloire ; la Bourse s'élève ; le palais du Roi de Rome, prévu à Chaillot, ne sortira jamais de terre.
Le 31 mars 1814, les coalisés entrent dans Paris et la ville capitule sans se battre — ce que Napoléon ne pardonnera jamais. La capitale qu'il voulait fabuleuse a préféré négocier. Ce qu'il en reste tient moins aux arcs de triomphe qu'aux gestes administratifs : l'eau, les numéros, les cimetières, la police. Haussmann trouvera un terrain déjà préparé.