Efter at have modtaget en let straf i sit land af suspendering i seks måneder, vendte Brunet tilbage til den franske hær i februar 1870, med kun et lille tab i anciennitet. Under den fransk-preussiske krig i 1870-1871 udmærkede han sig ved slaget ved Spicheren
Mars la Tour og Gravelotte. Han blev taget til fange ved belejringen af Metz. Efter krigen spillede Brunet en nøglerolle som medlem af Versailles-hæren i undertrykkelsen af Pariserkommunen. Han besøgte Royal School of Military Engineering i Det Forenede Kongerige i august 1871, og senere samme år blev han udnævnt til officer i Légion d'honneur og tildelt som aide de camp til krigsministeren, Ernest Courtot de Cissey.