Quelques mois plus tard, le 22 mars 1800 (1er germinal an VIII), Nicolas Frochot fut nommé préfet de la Seine par Bonaparte et démissionna de son mandat de député.

Il devint ainsi le premier Préfet de la Seine et de Paris.

Annobli par l’empereur ,il devint le Comte Frochot.

Il proposa de nombreuses réformes à caractère social (prisons, hôpitaux, Mont-de-piété et service des enfants abandonnés), qu'il ne parviendra toutefois pas à mettre totalement en application.

Il réalisa les premiers embellissements et aménagements de voirie décidés par Napoléon, dont la numérotation des immeubles.

Il fit percer de nouvelles rues, voies, ponts et marchés. et fit acheter des terrains, hors des limites du Paris de l'époque, qu'il fit transformer en 4 cimetières : cimetière du Père-Lachaise, cimetière de Montmartre, cimetière du Montparnasse et cimetière de Passy.

Il fut mis en retraite en 1812, à la suite de la Conspiration de Malet.