Joséphine de Beauharnais, épouse de Napoléon Bonaparte, achète le château le 21 avril 1799 pour la somme de 325 000 francs de l'époque.
C’est Ouvrard qui consent à Joséphine des prêts pour cet achat.
Bonaparte le reprend à son compte après le coup d'État du 18 Brumaire, probablement avec des fonds provenant de la première campagne d'Italie.
L'acquisition porte sur le château, ses dépendances et le domaine attenant, qui s'étend sur quelque 260 hectares.
Napoléon Ier demande aux architectes Charles Percier et Pierre Fontaine de rénover et redécorer la bâtisse au goût du jour. Fontaine conçoit un grand projet de reconstruction du château ; ambition qui sera freinée par l'Empereur, préférant une simple rénovation.
Le château est même le cœur du gouvernement français (avec les Tuileries) pendant le Consulat et Bonaparte y séjourne régulièrement jusqu’en 1804 avant de choisir le château de Saint-Cloud, plus digne de son nouveau rang.