Молодому человеку посчастливилось учиться у таких прославленных французских архитекторов, как Шарль Персье и Пьер Фонтен — самых ярких представителей стиля ампир. К их наиболее известным проектам относятся генеральный план Парижа, реконструкция территории между Лувром и дворцом Тюильри с сооружением Триумфальной арки Каррузель. Они создавали роскошные интерьеры во дворцах в Сен-Клу, Фонтенбло, Мальмезоне, Версале и Лувре.

Однако в 1806 году Монферран не смог по-настоящему приступить к занятиям в Императорской специальной школе архитектуры: в самом начале учёбы он был призван в армию и отправлен в составе 9-го конноегерского полка на юг Италии, в Калабрию. Но и во время службы Монферран старается не тратить время зря. Между военными переходами и боевыми действиями он изучает искусство Италии, делая многочисленные зарисовки. После тяжёлого ранения Монферран возвращается во Францию и снова приступает к занятиям в школе архитектуры. Он участвует сначала в конкурсе на «проект дома для принцев», а затем в «проекте биржи для коммерческого города», однако успехов не добивается.

В двадцать пять лет Огюст женится на молодой вдове Юлии Морне, урождённой Гокерель. В 1813 году Монферран заканчивает учёбу и снова надевает военную форму. В Версале он формирует роту солдат и в качестве командира отправляется в Саксонию. За смелость и храбрость в сражении при Ханау на реке Майн его награждают высшей наградой Франции — орденом Почётного легиона. За проявленное мужество перед строем гвардейского полка орден ему вручит сам маршал Луи-Александр Бертье в присутствии герцога де Вальми, также маршала Франции.

После краха империи Наполеона у большинства французских архитекторов не было никаких перспектив. Франция должна была выплачивать огромную контрибуцию. В таких условиях ни о каких новых строительных проектах не могло идти и речи. В лучшем случае достраивалось то, что было начато при Наполеоне. Даже такие знаменитые зодчие, как Персье и Фонтен, оказались невостребованными. Что уж говорить о молодых и ещё не успевших проявить себя архитекторах! Монферран нашёл работу архитектора-строителя в одной творческой мастерской, но она не приносила удовлетворения: приходилось воплощать в жизнь чужие идеи и замыслы, других перспектив на горизонте не было.

Однако благодаря своим учителям Персье и Фонтену в Париже, в Елисейском дворце, Монферран был представлен русскому царю Александру I и подарил ему, в дорогом сафьяновом переплёте, альбом с самыми лучшими своими проектами. Например, на одном рисунке был изображён общественный фонтан с восседающим на троне Александром I, в позе и воинских доспехах римского императора. На другом можно было увидеть дворец, напоминающий богатую итальянскую виллу эпохи Возрождения. На третьем — триумфальную арку, искусно украшенную барельефами с изображением эпизодов только что закончившейся войны, прославляющую победу русского оружия. Всего Монферран представил русскому царю восемь проектов, нарисованных акварелью. Каждый план сопровождался приблизительным перечнем расходов на материалы и оплату труда.

В письменном обращении к русскому царю молодой архитектор скромно пояснил, что в настоящее время он не надеется на осуществление своих замыслов, однако, как ему кажется, в недалёком будущем некоторые из них можно было бы реализовать где-нибудь в России. Александру понравились графические рисунки Монферрана, и он с благодарностью принял альбом, тем самым давая понять, что не возражает против его приезда в Россию. С трудом собрав необходимую сумму денег и обновив гардероб, ровно через год Монферран оказался в Санкт-Петербурге.

Первое серьёзное задание, полученное Монферраном от Бетанкура, — проект лицея Ришелье в Одессе. Он должен был стать самым крупным учебным заведением на юге России. Ещё в 1811 году Николай Штиглиц, родной дядя известного барона Александра Штиглица, будущего основателя Центрального училища технического рисования и Музея прикладного искусства в Петербурге, пожертвовал на устройство лицея сто тысяч рублей. Однако из-за начавшейся войны с Наполеоном строительство было отложено. В 1816 году к нему вернулись, только, кроме лицея, было решено построить ещё и педагогический институт. На благое дело Николай Штиглиц пожертвовал ещё двести тысяч рублей.

Буквально за месяц группа чертёжников во главе с Монферраном подготовила несколько вариантов проекта, где, исходя из технического задания, полученного от Бетанкура, представила двухэтажное здание лицея, расположенное в глубине участка застройки и охватывающее боковыми служебными корпусами подъездной парадный двор, отделённый от проезжей части галереями и решёткой с выездными воротами. В одном из вариантов за главным зданием Монферран предлагал разбить парк.

После представления Бетанкуром окончательного проекта царю чертежи были утверждены лично Александром I и переданы помощнику директора лицея, чтобы «приступить по оным к первоначальным распоряжениям о постройке». Сам Монферран по этому поводу писал следующее: «Лицей Ришелье будет расположен в середине открытого пространства, на возвышенном месте, в 300 саженях от моря и на таком же расстоянии от города, на оси главной улицы Одессы». После утверждения проекта лицея Монферран продолжал работать над ним и вскоре представил Бетанкуру ещё двадцать шесть листов чертежей: план второго этажа, подвального этажа и кухни, план кровли с водостоками; двенадцать фасадов главных и служебных корпусов, четыре разреза и одиннадцать чертежей детальной проработки проекта. Осенью 1817 года Бетанкур передал директору Департамента народного просвещения В.Н. Попову двенадцать из двадцати шести листов чертежей «для отсылки по принадлежности в Одессу к произведению их в действие».

Комитет для строений и гидравлических работ под руководством Бетанкура очень быстро приобрёл общероссийское значение, так как вёл надзор за планировкой и застройкой не только столицы, но и других городов Российской империи — Москвы, Архангельска, Одессы, Киева, Нижнего Новгорода, Варшавы, Гельсингфорса и др. Без согласования с Комитетом градостроительных и архитектурных решений во всех крупных городах России не осуществлялся ни один проект на протяжении почти четверти века (после Бетанкура во главе комитета стояли Базен, Готман, Христианович). Важной задачей комитета оставалась и организация важнейших инженерно-гидротехнических и строительных работ в стране, а также оснащение их передовой техникой. Комитет проводил экспертизу многих градостроительных и инженерно-гидравлических проектов, что заставляло авторов предварительно более основательно прорабатывать свои решения.

Большое внимание комитет уделял санитарному состоянию и благоустройству Санкт-Петербурга. В 1816 году было утверждено подготовленное комитетом «Положение о тротуарах в столице с образцовыми чертежами».

В 1816 году Бетанкур, делая заказы на строительство висячих мостов, сближается с директором и хозяином литейно-механического завода Чарльзом Бердом, шотландцем по происхождению, в своё время получившим образование на Корронском пушечном заводе. Ещё в 1815 году Бетанкур обратился к министру внутренних дел Осипу Петровичу Козодавлеву с письмом следующего содержания: «Имею желание устроить пильную мельницу против Охты посредством паровой машины, для действия которой употреблены будут только 8 или 10 человек рабочих, а на отопление — то, что остается от пиления лесов. По сему и прошу Ваше превосходительство сообщить губернаторскому начальству, дабы дозволено мне было устроить по приложенному при сём плану таковую мельницу».

Разрешение было получено, и в Петербурге, на Охте, по проекту Бетанкура был построен в 1816 году первый в России паровой лесопильный завод. Паровая машина и другое оборудование для него были изготовлены на заводе Берда. В 1820 году аналогичное лесопильное производство начато в Архангельске, а затем и в других городах России. Схема устройства паровых лесопильных заводов, предложенная Бетанкуром, применялась до XX века. До Бетанкура в России действовали лишь «пильные мельницы» с водяным приводом. По его же проекту в 1825—1827 годах только в Петербурге открылись ещё пять паровых лесопильных заводов.