14 października 1806 roku wojska napoleońskie pokonały oddziały prusko-saksońskie w bitwach pod Jeną oraz Auerstadt, co 13 dni później Napoleon uroczyście celebrował, wjeżdżając do Berlina, a jednocześnie zbliżając się do byłych granic Polski zajętych przez Prusy. Kolejnym celem cesarza francuskiego był drugi koalicjant antyfrancuski, a więc Rosja. Polskie armie takie jak Legie Północne czy Legiony Polskie we Włoszech, dowodzone przez generała Jana Henryka Dąbrowskiego, walczyły u boku Francuzów, wskutek czego zainicjowane zostało m.in. zwycięskie powstanie wielkopolskie i wygrana bitwa pod Frytlandem w okolicy Pomorza. W 1807 roku zawarto traktat tylżycki, który poskutkował powstaniem Księstwa Warszawskiego.
Toruń został włączony w granice utworzonego Księstwa. Tak naprawdę już po klęsce Prusaków pod koniec 1806 roku wojska Napoleona wkroczyły do opuszczonego Grodu Kopernika. W tym czasie armia francuska była wyczerpana, wygłodzona oraz obdarta po wojnach z Prusami. Z każdym kolejnym miesiącem nasze miasto zyskiwało na znaczeniu dla Napoleona, gdyż Toruń stał się „szpitalem” jego wojsk. W 1807 roku liczba zwożonych rannych osiągnęła liczbę ok. 7 000 wojskowych. Jednakże utrzymanie armii francuskiej spoczywało na mieście, przez co był to czas bardzo niekorzystny dla Torunia.
Francuzi traktowali miasto jak teren okupowany. Znaczna ilość artystycznego wystroju toruńskich kamienic zniknęła, majątki i dobra grabiono, traktując to jako warunki reparacji wojennych na rzecz zwycięzcy, a właścicieli usuwano z ich domów. Toruń był także dla Napoleona punktem strategicznym, gdzie przebiegała linia komunikacji armii i zwożono zapasy.
14 kwietnia 1809 roku rozpoczęła się wojna polsko-austriacka, będącą częścią V koalicji antyfrancuskiej, a tydzień później Napoleon zdecydował o tymczasowym przeniesieniu stolicy Księstwa Warszawskiego do Torunia. Było to spowodowane wkroczeniem wojsk austriackich do Warszawy i 48-godzinnym rozejmem na opuszczenie miasta przez Wojsko Polskie. Toruń pełnił funkcję centralnej siedziby wojsk przez niespełna trzy tygodnie.
Jednakże Gród Kopernika musiał się w tym okresie bronić przez nacierającymi wojskami austriackimi, które połączyły się z armią pruską. Po ataku, nieudanej próbie opanowania mostu nad Wisłą, brakach w ciężkiej artylerii i zdecydowanej odmowie komendanta twierdzy toruńskiej gen. Stanisława Woyczyńskiego o kapitulacji, Austria wycofała się na południe, a oblężenie Torunia zakończyło się fiaskiem. Co ciekawe, w czasie gdy Toruń był stolicą Księstwa Warszawskiego, 11 maja zapadła uchwała rządu o postawieniu przed Ratuszem Staromiejskim pomnika Mikołaja Kopernika, a inicjatorem był podobno sam cesarz Napoleon Bonaparte.
Toruń był jedną z najważniejszych twierdz na terenach Księstwa. Intensywne rozbudowy fos i palisad oraz ogólny rozwój fortyfikacji pogorszyły stosunki Francji z Rosją. Zapowiedzią wojny pomiędzy tymi cesarstwami były przemarsze na wschód tysięcy wojsk francuskich, niemieckich i polskich przez toruńską twierdzę. Nie mogło być inaczej niż fakt, że za swoimi wojskami kroczył Napoleon, który 2 czerwca 1812 roku zjechał do Torunia. Tablica pamiątkowa pobytu ówczesnego cesarza Francji widnieje na gmachu poczty głównej na Rynku Staromiejskim, gdzie w tamtym czasie funkcjonował Hotel de Varsovie. Bonaparte opuścił miasto cztery dni później.
Po klęsce na terenach rosyjskich, Francuzi przystępowali do opóźniania marszu armii ze wschodu. Jednak był to okres kompletnie rozbitej i zdziesiątkowanej stratami oraz chorobami armii Księstwa Warszawskiego. Ostatecznie 21 stycznia 1815 roku prezydent i rada miasta opuścili Toruń, a do połowy września miasto znajdowało się pod wojskową władzą Rosjan. W wyniku postanowień Kongresu Wiedeńskiego, to władze pruskie oficjalnie przejęły Toruń.