Am 25. Mai 1885 brach an der Opéra-Comique, verursacht durch einen Defekt in der Beleuchtung, während einer Aufführung von Ambroise Thomas’ Oper Mignon ein verheerender Brand aus, der mehr als einhundert Todesopfer forderte. Carvalho wurde für das Unglück verantwortlich gemacht und zu einer Haft- und Geldstrafe verurteilt, im Berufungsverfahren jedoch freigesprochen.
Ende 1890 erhielt er erneut die Leitung der Opéra-Comique, wo er unter anderem Alfred BruneausL'attaque du moulin und Massenets Sapho (nach Alphonse Daudet) zur Uraufführung brachte. Carvalho wurde als Ritter der Ehrenlegion ausgezeichnet.