En 1641 Richelieu le puso al frente del ejército francés que apoyó a las tropas catalanas durante la sublevación de Cataluña.
Ese mismo año puso asedio a Tarragona, aunque fue finalmente derrotado por las tropas españolas.
Ese año las tropas españolas volvieron a sitiar Lérida, pero esta vez La Mothe se vio superado en número y perdió la ciudad.
Volvió a Cataluña para intentar frenar los avances de las tropas españolas.
En 1652 renunció al virreinato de Cataluña y regresó a París.