Император Франции Наполеон, 15 декабря 1809 года заставил Сенат специальным указом санкционировать свой развод с Жозефиной де Богарне, в браке с которой он прожил 13 лет. Развод официально вступил в силу на следующий день. Несмотря на то, что сенаторы не обладали правом вынесения подобного вердикта, перечить Наполеону никто не посмел.
Несмотря на столь длительный брак, Жозефина так и не смогла подарить мужу сына, а Наполеону нужен был наследник. А частые размолвки супругов, особенно из-за расточительности Жозефины, ускорили развязку. Уже в 1807 году Наполеон предложил ей развод, но лишь после многих бурных сцен и упорной борьбы она уступила настоятельным убеждениям супруга в необходимости развода для блага Франции. Париж 11 марта 1810 года пышно отпраздновал бракосочетание императора с эрцгерцогиней Австрийской Марией Луизой, вскоре подарившей Наполеону долгожданного сына.
Жозефина, сохранившая по настоянию Наполеона титул императрицы, поселилась в оставленном ей по условиям развода Мальмезоне, где жила пышно, окруженная своим прежним двором. По-прежнему привязанная к Наполеону, с которым они расставшись, оставались в дружеских отношениях, она переписывалась с императором и с участием следила за его судьбой.
Теперь все свое время она посвящала своей давней страсти к ботанике. В оранжереях и теплицах Мальмезона ею была собрана богатейшая коллекция из экзотических растений со всего мира, многие из которых стали известны в Европе благодаря ей, а в зверинцах можно было увидеть редких животных и птиц, таких как эму, кенгуру и черный лебедь.
Особую известность получила ее коллекция роз - их в саду Мальмезона насчитывалось около 250 сортов. Розы Мальмезона вдохновили выдающегося художника-ботаника Пьера-Жозефа Редуте на создание целой серии их «портретов», которая до сих пор считается непревзойденным шедевром ботанической иллюстрации. Еще при жизни в честь Жозефины, увлекавшейся ботаникой и садоводством, были названы два рода растений - Лапажерия и Жозефиния.
В 1814 году союзники по антифранцузской коалиции, особенно Александр I, отнеслись к ней с большой предупредительностью, но не позволили ей сопровождать Наполеона на остров Эльба. Состояние здоровья Жозефины обострилось 25 мая 1814 года после того, как она простудилась во время прогулки с Александром Первым и 29 мая 1814 года Жозефина Богарне скончалась.
Похороны Жозефины в церкви Сен-Пьер-Сен-Поль в Рюэй-Мальмезоне состоялись 2 июня 1814 года. На похоронах присутствовали генерал-адъютант Остен-Сакен, представитель русского императора, представитель короля Пруссии, многочисленные французские принцы, маршалы и генералы. По воспоминаниям современников, попрощаться с императрицей в общей сложности собралось больше 20 тысяч человек.
В Мальмезоне, где она жила в эпоху падения Империи, ее дети от первого брака воздвигли ей в 1822 году памятник. По воспоминаниям графа Монтолона перед смертью на острове Святой Елены Наполеон прошептал три слова: «Армия. Франция. Жозефина».