Il vote constamment avec l'opposition, et, réélu, le , il s'associe au mouvement réformiste, prononce au banquet de Saint-Quentin un discours où il boit « à la vérité du gouvernement représentatif ! » et signe la mise en accusation du ministère Guizot.
Le comte Étienne de Cambacérès ne parvient pas à être élu à l'Assemblée constituante, mais, le , le département de l'Aisne l'élit représentant du peuple à la Législative. Il observe tout d'abord une attitude très réservée, attend les événements et soutient la politique du ministère Barrot avant d'appuyer celle du prince-président.
Il fait partie de la commission consultative nommée après le coup d'État du 2 décembre 1851, et reparaît au Corps législatif du , comme député de l'Aisne. Il vote, jusqu'à la fin de la législature, avec la majorité, et se retire en 1857, pour laisser la place à son fils, Louis de Cambacérès, né de son mariage en 1827 avec Adèle Napoléone Davout d'Auerstadt (1807-1885), fille du maréchal Davout.
Le comte de Cambacérès vit dès lors à l'écart de la politique militante, mais redevient actif dans la vie publique en 1868 en tant que maire de Montgobert, où il succède à son fils.