Тем временем Ришелье использовал любую возможность, чтобы теснее привязать к Франции Лотарингию. Ее герцог Карл IV нарушил Викский договор, тайно выдав свою дочь Маргариту за мятежного брата Людовика XIII Гастона. Это послужило для Людовика предлогом к вторжению в Лотарингию и к тому, чтобы навязать более тяжелый договор Карлу в Ливердене (26 июня). В дополнение к Марсалю Франции перешло графство Клермон-ан-Аргонн и французские гарнизоны расположились в городах Стене и Жамеце. Но даже после этого Карл IV продолжал оказывать знаки внимания императору, взяв под свою защиту от шведов Ганау и Саверн. Хотя Ришелье хотел избежать впечатления, будто Франция стремится к захватам территории в Лотарингии, из боязни вызвать недовольство своих германских союзников, Людовик оккупировал часть Нанси в сентябре 1633 года. В начале следующего года в Парижском парламенте Ришелье начал процесс с целью аннулировать брак Гастона с Маргаритой и во время того же судебного процесса добился отречения герцога и секвестра его имущества. Карл IV предпочел отречься в пользу своего брата Никола Франсуа, нежели предстать перед судом, и после этого поступил на службу к императору. Вскоре Никола Франсуа бежал в Италию, открыв тем самым французам путь к аннексии герцогства.
Захват Францией Лотарингии облегчил продвижение французских войск в Эльзас, в высшей степени важный район, который и имперцы, и шведы, и испанцы стремились взять под контроль. По мнению Ришелье, шведы представляли в этом районе столь же большую опасность, как и испанцы. В идеале Ришелье хотел бы устранить и тех и других, заменив их там, где это только возможно, французскими гарнизонами. Фокьеру поручили убедить Оксенштерну в том, что у Людовика XIII нет никаких долговременных проектов в этом регионе: он просто желает поставить «преграду случайностям, для того чтобы защитить своих друзей». К осени 1633 года шведы захватили почти весь Эльзас, исключая Сандгау и Брейзах, все еще удерживаемые испанцами. Но Франция попыталась получить несколько важных точек опоры. В июле 1632 года Трирский электор согласился принять покровительство Франции и разрешил французским войскам расположиться гарнизоном в Филиппсбурге. В октябре 1633 года герцог Вюртембергский вверил покровительству Франции свое герцогство Монбельяр, которое частично прикрывало восточные подступы к Бургундии, а в декабре граф Ганау позволил французам поставить свои гарнизоны в трех городах Нижнего Эльзаса. В январе 1634 года Хагенау, Саверн и Базельский епископат также приняли французский протекторат.