В 1791 поступил в национальную гвардию батальонным командиром; в 1793 отправлен со своим батальоном в армию Пишегрю, где скоро получил чин дивизионного генерала и назначен командующим правым флангом Северной армии, а до завоевании Голландии облечен главным начальством над той же армией.
В 1794 г. под Туркуэном революционные французы во главе с Моро разгромили австрийцев и англичан.
В 1796 поставлен был во главе Рейн-мозельской армии, которая вместе с Самбр-маасской армией Журдана предназначалась для действий против австрийцев. С июня до августа благодаря ряду побед Моро неприятель оттеснён был к Дунаю; а когда армия Журдана была разбита австрийцами, Моро совершил своё знаменитое 40-дневное отступление через Шварцвальдские теснины к Рейну.
В 1799 он заменил Шерера в командовании французской армией в Северной Италии, но был побеждён Суворовым при Кассано и отступил к Генуэзской Ривьере.
Когда сменивший его генерал Жубер был убит в бою при Нови, отвёл во Францию остатки разбитой армии.
В 1800 Бонапарт назначил его главнокомандующим Рейнской армией, с которою он, одержав несколько побед над австрийцами, занял Регенсбург и Мюнхен. 3 декабря одержал при Гогенлиндене решительную победу над австрийцами, а затем, подойдя на 75 верст к Вене, заключил с эрцгерцогом Карлом перемирие, за которым вскоре последовал Люневильский мир.
Наполеон Бонапарт, видевший в Моро своего соперника, обвинил его в участии в заговоре Пишегрю и Жоржа Кадудаля. Генерал был приговорён к тюремному заключению, которое Наполеон заменил изгнанием.
Прожив несколько лет в Северной Америке, он в 1813 вернулся в Европу по приглашению императора Александра I. Состоя в роли советника при главной квартире союзных монархов, в сражении при Дрездене 15 (27) августа был смертельно ранен ядром. Согласно малодостоверному преданию, Наполеон приказал обстрелять большую в расшитых золотом мундирах группу противника. Этот выстрел стал для Моро роковым. Тело его отвезено в Санкт-Петербург и погребено в католической церкви св. Екатерины. Таким образом, два командующих враждебными армиями — Суворов и Моро — похоронены в одном городе и в районе одной его магистрали (Невский проспект), только на разных сторонах магистрали.