進攻土倫的作戰計劃早已基本確定。當時，會議認為：鑒於土倫東麵的法朗山地地形險要，炮壘堅固，易守難攻，且有重兵防守，因此，不宜將主要兵力集中於東線，而應將主要進攻方向選擇在敵人防禦薄弱的西線，即從奧利烏勒方向進擊，從西麵奪占土倫。巴黎下達的新的作戰計劃規定：集中一支60000人的軍隊，不管敵人正麵的火力如何，而從東、西兩個方向同時發起進攻。首先，奪占法朗山地、法朗炮台、魯日炮台、勃蘭炮台和聖卡特林炮台，粉碎敵人的外圍防線;爾後，前出到土倫要塞附近，挖掘塹壕，構築工事，待條件成熟後，伺機攻占土倫。
對此，拿破侖很不讚同，於是提出一個完全相反的作戰方案。他認為，上述計劃實際上很難行得通。這是因為：首先，敵人在土倫外圍的防線上，既有堅固的工事，又有良好的地形，還有地麵火力和艦炮火力進行支援，可說是炮堅城固，兵力充足，要想從正麵攻破，絕非容易之事;其次，正麵強攻，倘若久攻不克，形成對峙，那就勢必遷延時日，使敵人贏得調集援兵和鞏固防禦的時間;第三，正麵進攻即使得手，也很容易迫使敵人燒毀倉庫、炸毀船塢、破壞軍械庫，攜走全部法國軍艦，甚至洗劫土倫全市，一旦出現這種情況，對於迫使敵人投降和保全整個城市，顯然都是不利的。
既然如此，那麼，奪取土倫的最好辦法又是什麼呢?拿破侖提出，應該首先集中主要兵力，攻占港灣西岸的馬爾格雷夫壘(英國人稱為小直布羅陀)，奪取克爾海角，然後，集中大量火炮，猛烈轟擊停泊在大、小停泊場內的英國艦隊，切斷英國艦隊與土倫守敵之間的聯係，迫使英艦撤出港口。如能這樣，則土倫守敵在一無退路、二無援兵、三無火力支援的情況下，必然不攻自破。這時，法軍即使隻有不大的兵力，也可以迅速攻占土倫。拿破侖還進一步提出：為了有效地封鎖大、小停泊場，使英國艦隊無法立足，法軍攻占小直布羅陀和克爾海角之後，應立即在埃吉利耶特海角和巴拉去耶海角各設一座大型堡壘，並且應分別配置10門以上的唐製130毫米榴彈炮，36磅和24磅炮等30門以上相對重型的滑膛炮，4門發射16磅赤熱炮彈的火炮，以及10門戈美爾式臼炮，以便構成足夠的火力密度。
從作戰計劃的擬訂上，已經充分的顯示了一個軍事天才和軍事庸才計劃的區別，拿破侖思路富有創造力，而且直中要害，令人驚歎不已。國民公會的特派員薩利希第和賈斯巴林，一致支持拿破侖的設想。據此擬定納新計劃，被立即送往巴黎，並很快獲得批準。拿破侖因此受命擔任攻城炮兵的副指揮。
其實，早在1個月以前，拿破侖就看到了小直布羅陀的價值，認為它是打開土倫的鑰匙。當時，他多次向卡爾托將軍建議，派出足夠的兵力奪占並固守小直布羅陀和克爾海角高地，以便在埃吉利耶特和巴拉去耶兩個海角邊上設置自己的炮壘。傲慢無知的卡爾托將軍並不懂得這樣做的重要意義。他以兵力不足為借口，僅僅派去了400人。結果，反而把機會讓給了敵人。幾天以後，聯軍4000人在克爾海角登陸，趕走了法國人，奪占了克爾海角和小直布羅陀堡。
曆史事例表明，戰場上具有重要戰役戰術意義的地理位置，對作戰雙方是毫無偏愛的。誰先認識到它的價值，誰先采取果斷行動奪取它，它就為誰服務，並成為另一方的巨大障礙。被卡爾托將軍忽略了的，聯軍卻給予了應有的重視。他們用了整整一個月的時間，把馬爾格雷夫堡變成了一個名副其實的“小直布羅陀”。1個月後，當攻城部隊的將軍們再次把目光轉向克爾海角時，形勢己截然不同了。由於卡爾托將軍的失誤，聯軍贏得了足夠的時間來加強自己的陣地，而法軍卻白白放過了一個不可多得的絕好機會。
也因為卡爾托將軍在情勢上的判斷失誤，使得國民公會對其失去了信心。1月上旬，多普將軍接替卡爾托的職務，擔任了土倫攻城部隊的司令，卡爾托被調往阿爾卑斯軍團。
多普將軍與其說是一個軍人，倒不如說是一個政客。他的到來，並沒有使指揮得到改善。1月11日，由於目睹直布羅陀當麵的法軍不勝憤激，擅自向聯軍陣地發起攻擊，整個布留爾師都卷入了戰鬥。為了掌握局勢，拿破侖被臨時授權指揮這場戰鬥。他馬上進到前線，審時度勢，因勢利導，親自率領士兵突入聯軍陣地，在很短的時間裏便控製了幾乎整個克爾海角，從背後接近了小直布羅陀。然而，就在這個勝利在望的關鍵時刻，遠離戰場的多普將軍，卻因身邊一名副官中彈身亡而突然命令法軍停止進攻。結果，聯軍乘機反撲，一次眼看到手的勝利被白白斷送了。對於這個愚蠢的決定，年輕的拿破侖怒不可遏，衝到多普將軍麵前，指著他的鼻子，用普通士兵才會用的粗俗語言破口大罵。