Mais le sort des armées françaises est alarmant. Au nord, le général Faidherbe est vaincu à Saint Quentin. Les armées de Paris sont refoulées à la bataille de Buzenval et ne peuvent briser l’encerclement de Paris. L’armée de la Loire, battue au Mans, se replie sur Laval. L’armée de l’Est est en mauvaise posture suite aux combats devant Montbéliard.
L’armée des Vosges continue à recevoir des renforts et des nouvelles batteries lui sont affectées :
A la fin janvier, l’artillerie de l’armée des Vosges est dotée de 14 batteries. Le 27 janvier, l’armée des Vosges est réorganisée avec 4 brigades :
Les autres unités d’artillerie sont en réserve d’armée. A ce moment, les renforts de mobiles portent l’armée des Vosges à 24 000 hommes.
Le 28, alors que les combats sont terminés en Bourgogne, des détachements de l’armée des Vosges se dirigent vers Dole et Bourg-en-Bresse pour porter secours à Bourbaki.
L’armistice entre en vigueur le 28 janvier 1871. A la demande de Bismarck, le Doubs, le Jura et la Côte d’Or en sont exclus. Ce délai permet aux allemands de mettre un point final à la déroute de l’armée de l’Est. Acculée à la frontière suisse dans la région de Pontarlier, elle est prise au piège. Les soldats, affamés, épuisés, décimés par le froid, ne sont plus que l’ombre d’eux-mêmes. Bourbaki tente alors de se suicider. Il laisse le commandement au général Clinchant, son principal adjoint. Ce dernier négocie la Convention des Verrières avec le général suisse Hans Herzog qui prévoit l’internement de son armée en Suisse, après qu’elle soit désarmée au passage de la frontière. À partir du 1° février, 87 847 hommes dont 2 467 officiers, sur les 140 000 partis initialement, passent la frontière, principalement à Verrières-de-Joux.
A Dijon, dans la soirée du 29 janvier, douze pièces non attelées de 12 arrivent en gare, venant de Grenoble. Dans la nuit même, neuf pièces sont mises en batterie à Montmuzard et à Saint-Apollinaire.
Suite à la défaite de l’armée de l’Est, les Allemands se renforcent devant Dijon. Pour ne pas être enveloppé, Garibaldi décide le 31 janvier d’abandonner Dijon et de se replier sur Autun, Beaune et Chagny.
Le 31 janvier, vers 11h00, des accrochages se produisent entre les troupes allemandes et la 3° brigade à Varois et à Mirande. L’artillerie française installée à Saint Apollinaire et à Montmuzard ouvre le feu pour soutenir l’infanterie, mais sans vivacité et sans grand dommage. Pendant ce temps, l’armée commence son repli et les pièces d’artillerie sont amenées en gare avec les bagages et les munitions.
Les batteries du Mont-Afrique et de Talant sont d’abord désarmées. Les pièces sont embarquées en gare au fur et à mesure. A 20h00, les dernières batteries, celles de Saint Apollinaire et de Montmuzard, actives jusqu’alors, sont désarmées à leur tour. Tout cela est exécuté avec les attelages des batteries de campagne, car il est impossible de se procurer des chevaux de réquisition. La plus grande partie des canons de 12 et leurs caissons sont traînés à bras d’hommes. A 23h00, le dernier convoi quitte Dijon, sous la protection de la 4° brigade qui assure l’arrière garde de l’armée. Pendant le repli, la 4° brigade récupère à Verdun sur Doubs une batterie complète de 6 pièces de 12 de campagne, abandonnée, destinée à la ville de Beaune.
Le 1° février 1871, Dijon est de nouveau occupé par les Allemands, jusqu’au 12 octobre 1871. La ville s’engage à respecter le monument aux morts allemands construit par les troupes d’occupation. En 1937, un représentant de l’ambassade d’Allemagne vient encore officiellement le visiter. Le drapeau du 61° régiment poméranien, l’un des deux seuls pris à l’ennemi lors de la guerre de 1870 est conservé à Paris aux Invalides avant d’être repris par les Allemands en 1940. En 1899, la ville de Dijon reçoit la Légion d’Honneur des mains du président de la République Emile Loubet pour les combats du 30 octobre.
Le défenseur de Dijon, Giuseppe Garibaldi est élu député de la Côte d’Or le 8 février, Menotti Garibaldi prenant alors le commandement de l’armée. Giuseppe Garibaldi ne siège qu’une fois avant de démissionner et de rentrer sur l’île de Caprera au large de la Sardaigne où il s’éteint en 1882.
Pendant l’armistice, l’armée est réorganisée sous les ordres du vice-amiral du Penhoat (ordre du 20 février). Les 4 brigades restent telles quelles, rattachées à deux divisions sous les ordres des généraux Jouffroy et de Busserolles :
D’autre part, les mobiles de Saône et Loire permettent la création d’une division commandée par le général Pélissier avec :
Les autres batteries sont en réserve d’armée et cantonnées à Macon. L’armée est ensuite progressivement démobilisée.