Le , en pleine guerre de Crimée contre les Russes il est nommé chef de corps. À partir d’avril 1855, il mène avec les alliés de vigoureuses offensives sur les ouvrages établis à l’extérieur de Sébastopol pour rejeter les défenseurs dans l’enceinte principale de la place.
Dans la nuit du 1er au , il s’élance avec son régiment à l’assaut de la redoute Schwartz. Les Russes sont bousculés par l’élan des légionnaires, mais le colonel Viénot tombe frappé d'une balle en plein front. Au cours de cet assaut, quatorze des dix-huit officiers du régiment seront tués.
Il est le deuxième chef de corps d'un régiment de Légion étrangère mort à la tête de ses hommes, après le colonel Conrad(en).