La morte del suo protettore, avvenuta quello stesso anno, arrestò la sua ascesa per una quindicina d'anni. Consigliere di Stato nel 1724, d'Argenson entrò nelle commissioni del Consiglio, sforzandosi di favorire gli interessi della casa d'Orléans: secondo il fratello, egli diede alla cancelleria d'Orléans «l'importanza di un ministero». Legato al re polacco Stanislao Leszczyński, entrò nella cerchia della figlia di questi, la regina di Francia Maria Leszczyńska, moglie di Luigi XV, a fianco del suo miglior amico, il presidente Hénault e, benché poco religioso, si appoggiò sui devoti allo scopo di riprendere piede in politica.
Nominato dal cardinale Fleury direttore della libreria e poi presidente del Gran Consiglio di Francia (1738-1740), e intendente di Parigi (1740), rinuncia alla cancelleria d'Orléans. Nel gennaio del 1743 diviene, alla morte di François Victor Le Tonnelier de Breteuil, ministro della Guerra. Sostiene le riforme dell'esercito introdotte da Maurizio di Sassonia, con il potenziamento delle artiglierie, che contribuiscono alle vittorie militari del 1744 - 1745. L'apogeo del suo successo coincide con la disgrazia del fratello, il marchese d'Argenson. Prosegue l'attività riformatrice istituendo il corpo dei granatieri (1744), gli ospedali militari (1746-1747), la Scuola del genio a Mézières (1749-1750), la Scuola e i campi militari, l'addestramento secondo il modello prussiano (1750-1755).
Inizialmente amico di Madame de Pompadour, fu poi colpito dalla sua ostilità a causa della sua vicinanza con il partito della regina e della opposizione all'alleanza con l'Austria: condusse allora una sorda lotta contro il suo rivale Jean-Baptiste de Machault d'Arnouville. Esiliato nel suo castello di Ormes nel febbraio 1757, fu sostituito col nipote marchese de Paulmy. Poté tornare a Parigi solo dopo la morte della sua potente nemica, ma morì pochi mesi dopo.