Général, polytechnicien, un des inventeurs du canon rayé se chargeant par la culasse.
Ses études sur la mécanique et les armes lui valent d'être affecté à la Manufacture d'armes de Châtellerault en 1841. Il y fait des expériences sur les turbines, invente des machines à rayer les canons et prône le chargement par la culasse. Au bout de quatre ans, qualifié d'utopique, il reprend du régiment. En 1851, il est attaché à l'atelier de précision du dépôt central d'artillerie à Paris dont il devient le directeur. Il réalise alors ses travaux les plus remarquables : mousqueton de cavalerie dit des Cents-gardes se chargeant par la culasse, moules à balles de fusil, nouvelle machine à rayer pour bouches à feu d'artillerie, canon de 4 rayé de campagne, canon de 30 à 6 rayures?ainsi qu'un nouveau mode de frettage des pièces en fonte et un canon de 30 en fonte se chargeant par la culasse, la Marie-Jeanne. Il met au point deux nouvelles techniques :
- Les fûts de canon rayés
- le chargement par la culasse grâce à une fermeture à vis
En effet, au cours de la guerre de Crimée (1854-1855), le haut commandement français avait constaté l'insuffisance du matériel français en portée et en effet du projectile dont les progrès ne pouvaient se faire que par l'abandon du boulet ou de l'obus sphériques. Il fallait chercher des améliorations dans ces domaines. Le projectile explosif de forme oblongue, l'obus, fut la solution envisagée pour augmenter la puissance des effets et la portée, nécessitait la résolution du problème de la stabilisation de ce type de projectile sur sa trajectoire. L'effet gyroscopique, imprimé aux balles par les rayures inclinées des canons de fusil depuis le début du XIXe siècle, était la solution à la condition de disposer des outils capables de transposer cette technique aux canons d'artillerie. Mais les bénéfices de cette technique nouvelle sont entamés par le chargement par la bouche. Il faut introduire en force le projectile par la bouche, opération longue et délicate qui interdit en plus l'utilisation de dispositifs de mise de feu en pointe du projectile. Un système d'ouverture et de fermeture de la culasse est indispensable d'où le chargement par la culasse mis au point par Treuille de Beaulieu.
Il a aussi compris l'importance de l'acier comme métal à canon pour réaliser de meilleures vitesses initiales et, par suite, de plus longues portées. Mais, en dehors de la rayure, ses idées ne sont pas appliquées en France avant 1870.
En 1867, il est nommé général de brigade, commandant de la 3ième division militaire. En 1862 et 1867, il fait partie des commissions nommées pour examiner et juger les Expositions Universelles de Londres et Paris.