帝国末年，她曾多次参加反政府活动。1870年1月12日，在拿破仑第三的堂兄弟比埃尔·波拿巴杀害的记者维克多·诺瓦的葬礼日，她甚至女扮男装，身带从舅父家偷来的一把刀准备参加革命者的行动。由于“帝国方面，已经纠集了所有力量”，革命者没有起事。

在普法战争中，巴黎工人组织反战示威，路易丝同情工人的立场。1870年9月2日，法军在色当惨败，拿破仑三世被俘。9月4日，资产阶级共和派路易·茹尔·特罗胥、法夫尔、甘必大等组成国防政府。最初，路易丝和许多群众一样，对国防政府存在幻想。但是，很快前线连连失利，政府的卖国面目日益暴露，人民大失所望。路易丝为爱国热情激励，曾到市政厅要求向人民分发武器，为此遭到逮捕，后被释放。

这时，在巴黎，反对政府卖国行径的民主主义者和社会主义者组织了各区警备委员会，成立20区国防共和中央委员会，监督各区政府和市长。路易丝参加蒙马特尔区的妇女警备委员会工作，也在男子委员会工作过。同时她还在妇女俱乐部担任主席。

在斗争中，路易丝逐渐觉悟到不仅应当反对假共和主义者窃国，而且应该反对资产阶级共和国，她有了建立公社的要求。1870年10月31日巴黎人民起义，路易丝带领一些爱国妇女示威游行而遭逮捕。两天后在费烈等营救下出狱。1871年1月22日起义时，路易丝手持武器参加包围市政厅的示威行列，并向前来镇压的布列塔尼别动队开枪还击。3月17日夜晚至18日凌晨，路易丝正在蒙马特尔与第61营士兵一起看守巴黎人民拒绝交给政府的大炮。当政府军队偷袭时，她立即奔向警备委员会报警，蒙马特尔全体居民奋起保卫大炮。人民起义开始。3月18日起义胜利后，路易·阿道夫·梯也尔为首的反动派仓惶出逃凡尔赛。当晚，包括路易丝在内的一些革命者，曾坚持立即进军凡尔赛，追歼残敌；路易丝还要求亲往凡尔赛刺杀梯也尔。进军的正确主张遭到否定，路易丝只身女扮男装潜入凡尔赛兵营，对敌军官兵做宣传工作，然后安全返回巴黎。

4月初，凡尔赛重整旗鼓向巴黎反扑。从这时起直至公社失败，路易丝几乎不曾离开过前线。后来她回忆道：“在整个公社期间里，我只在我可怜的妈妈家里过了一夜。”她在第61营参加作战，兼做救护工作，经常出现在最危险的地方抢救公社战士。为此，公社在4月10日《公报》中刊登《革命女英雄》一文表彰她的英雄主义和牺牲精神。她被人们誉为“蒙马特尔的红色姑娘”。

1871年5月21日凡尔赛军队进入巴黎城区。路易丝与许多妇女一起参加街垒战，并同第61营战士坚守在蒙马特尔基地。当她所在街垒只剩三名战士时，凡尔赛士兵穿上国民自卫军制服欺骗了他们，占领了阵地。公社失败后，她曾一度逃脱了敌人的搜捕，但因凡尔赛分子带走她的母亲，她为营救母亲，亲自投案，自己留在凡尔赛牢狱里。

在狱中，路易丝饱受折磨。她大义凛然，蔑视敌人的一切威胁。她坚定地说：“我们所有这些1871年的人都善于迎接死亡并且视死如归。”她热烈赞许战友费烈在法庭上的英勇斗争，为他的命运担忧。他们在一名洗衣妇的帮助下通过信，互相鼓励。11月28日，费烈在萨托里刑场英勇就义。路易丝悲愤万分，她向当局写了一封挑衅的信，要求把她也判死刑。12月16日路易丝出庭受审，她拒绝律师辩护。她向敌人说：“我整个身心都属于社会革命，我声明我要对自己的一切行动负责。”她无所畏惧地要求同其他战友一样死在刑场上。她严峻地宣告：“假如你们让我活下去，我将不停地呼吁复仇，我将唤起我的弟兄们向‘赦免委员会’的刽子手报仇。”她的凛然正气震惊法庭内外。翌日，著名作家维克多·雨果为她写下《比男人还伟大》的诗篇。法庭判决把路易丝·米歇尔流放到塞地。

1871年12月，路易丝被送到上马恩省奥别利夫中央监狱。1873年8月几经辗转后被押上“维尔吉尼”号战舰，12月到达法国在太平洋上的殖民地新喀里多尼亚岛。

该岛屿气候炎热，土地贫瘠，流放者生活条件恶劣。路易丝与其他912名难友被安置在杜科半岛上。这里看管很严，看守们肆意惩处、虐杀犯人，往往连最起码的生活必需品也被剥夺，因此死亡率很高。当局曾想把妇女转移走，但遭到拒绝。路易丝和其他妇女坚决与男子同甘共苦，她们甚至以跳海自杀向当局抗议。路易丝以她坚韧不拔的斗志、坚定不移的信念赢得战友们的敬仰，被誉为“红色贞女”。

在流放中，路易丝不仅体会到流放者切身的痛苦，也深深同情殖民地人民的不幸。她热情地教当地卡纳克人的孩子识字；为当地居民和流放者的孩子开办学校；收集卡纳克人的故事、传说和歌曲出版。1878年卡纳克人起义反抗白人殖民者。路易丝支持起义者，向他们宣传公社的业迹，把自己在公社时期用过的红围巾撕成小块分赠起义者。她深受卡纳克人的尊敬和爱戴。当时，许多白人把卡纳克人看成“吃人生番”，米歇尔却亲自到椰林中拜访他们，用通俗语言启发他们认识被压迫者不分种族都是兄弟的道理。这一切都体现了米歇尔反对殖民主义和种族歧视的思想。

1880年7月11日法国政府全面大赦公社社员。米歇尔于11月9日回到巴黎，在圣·拉扎尔车站受到群众热烈欢迎。

公社失败后，米歇尔写下《公社》和《回忆录》两本书。在《公社》中，她真实地记述了第二帝国末年的革命形势，巴黎公社革命过程，以及公社失败后在新喀里多尼亚的流放生活，为研究公社史留下宝贵的材料。她的《回忆录》回顾了她的童年、学习以及教师生涯；追述她在革命中接受的洗礼和考验，记载她晚年的一些活动，同时试图“追溯我生活中某些事件和思想的根源”。除了接受祖父的共和思想的影响以外，路易丝生活在人民中间，她对贫苦人民境况的了解，对他们寄予的深切同情和热爱，使她形成了为人民解放事业而献身的思想。她愤怒地指出：“农民们生产小麦，但是他们总是没有面包！”当她倾听一位老农妇诉说她一家辛勤劳作而为饥饿所迫的情景时，“我两眼燃起愤怒的火光”。路易丝一生都对妇女问题深为关注，她对资产阶级社会里妇女所处不平等的地位十分痛恨。她认为：“如果两性之间的平等得到承认，这将在人类的愚昧无知中打开一个出色的缺口。”对妇女解放问题，她精辟地指出：“新世界将把我们同人类解放相联系，到那时，每个人都会有自己的地位。”她在两本回忆录中还热情地为参加巴黎公社的妇女的英雄行为和献身精神讴歌。

大赦回国后，路易丝开始了新的政治生活。在15年当中，她跑遍法国,在英国居住5年，开办过一所国际学校；此外她还到过荷兰、比利时、阿尔及利亚。她孜孜不倦地进行推翻旧制度的宣传，传播1871年公社妇女斗争经验，她还亲自参加工人活动。因此，她不断受警察迫害。1883年3月9日她参加一次失业工人示威，被判监禁6年和受高级警察局监视2年。1885年她被赦免，出狱后继续从事宣传工作。

1905年1月9日，路易丝·米歇尔在贫困中病死于马赛。1月21日，她的遗体被送回巴黎。巴黎人民怀着崇高的敬意为她举行隆重的葬礼。这位“富有忘我精神的人民的代言人”、“热情的歌手”长眠在勒瓦洛瓦墓地。

毋庸讳言，公社失败后，在踏上流放新喀里多尼亚的道路上，许多公社社员接受了无政府主义思想影响，路易丝也在所难免，她在回忆录中也承认这一点。她对“我们希望自由，但是我们相信它不能与任何一种政权并存”的无政府主义信条表示赞同。她甚至鼓动进行个人恐怖活动，把这视之为“革命行动”。她至死也没有认识到无政府主义是冒牌的社会主义，是真正的社会主义革命的大敌，可以说路易丝在理论上始终是不成熟的，她只注重革命行动，正如德国著名的国际工人运动活动家克拉拉·蔡特金所说：“路易丝·米歇尔是个感性的革命家，是个本能的社会主义者”。尽管路易丝在晚年走上无政府主义道路，但她仍是毕生为人民争取自由解放，为推翻旧制度进行英勇斗争的战士。