1805-ben Villeneuve, aki időközben altengernagy lett, utasítást kapott, hogy flottáját Toulonból a Karib-tengerre vezesse és ott a bresti francia hajórajjal találkozzon.
A szárazföldön francia fölény volt, de a tengeren a brit flotta volt az erősebb.
A Földközi-tenger és Európa partjai az Atlanti-óceán mentén angol ellenőrzés alatt voltak. A francia és spanyol kikötők blokád alatt álltak. Villeneuve 1805. március 29-én ki tudott törni a toulon-i kikötőből, amit Nelson zárt körbe a flottájával. Átszelte az Atlanti-óceánt és Martinique szigetén várt egy hónapot a bresti hajórajra, de az nem érkezett meg.
A cél az volt, hogy az angol flottát az európai tengerekről kiszorítsák és ezzel lehetővé tegyék a brit szigetek elleni francia inváziót. Villeneuve 1805 márciusában el tudta kerülni a brit flottát és értesülve annak nagyságáról úgy döntött, hogy Napóleon parancsával szembeszállva Cádiz kikötőjében keres menedéket.
Napóleon utasítására 1805. október 18-án a francia-spanyol flotta elhagyta Cádiz kikötőjét, hogy Itáliában segítse a francia inváziót. 1805. október 21-én harcba keveredett a Trafalgar-fok közelében a nála jóval kevesebb hajóból álló, Horatio Nelsonadmirális által vezetett brit flottával. A trafalgari csata a francia-spanyol flotta katasztrofális vereségével végződött, így Napóleon inváziós tervei meghiúsultak.
Villeneuve brit hadifogságba került, de hamarosan elengedték és visszatért Franciaországba. 1806. április 22-én holtan találták több szúrással a testén Rennes-ben. A halál okát öngyilkosságban állapították meg, amit a vereség miatti csalódottságával és kétségbeesésével indokoltak
Ez a szócikk részben vagy egészben a Pierre de Villeneuve című német Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.
