Il publie Vision de la mort et de l'au-delà en Provence du XVe au XIXe siècle (Armand Colin, 1970), Piété baroque et déchristianisation en Provence au XVIIIe siècle (Seuil, 1973), Mourir autrefois (Gallimard, 1974), L'heure du grand passage: Chronique de la mort (Gallimard, 1993), Les âmes du purgatoire ou Le travail du deuil (Gallimard, 1996) et le monumental La mort et l'Occident de 1300 à nos jours (Gallimard, 1983).
Mais très vite, c'est la Révolution française qui devient sa spécialité. En 1983, il dirige l'Institut d'histoire de la Révolution française de la Sorbonne. Michel Vovelle n'hésite pas à assumer ses engagements comme ses idées, à débattre publiquement et à exprimer ses désaccords. Si certains de ses confrères voyaient en 1789 une révolution bourgeoise et libérale, lui préférait en avoir une lecture jacobine et sociale qui allait entraîner la révolution russe de 1917.
Il croise ainsi ses deux sujets de prédilection dans Religion et Révolution: la déchristianisation de l'an II (Hachette, 1976) ou encore dans 1793: la Révolution contre l'Eglise (Complexe, 1988). Mais il explore cette époque sous tous ses angles au fil des ans avec La chute de la monarchie (Seuil, 1972, La mentalité révolutionnaire: société et mentalités sous la Révolution française (Editions sociales, 1986), 1789: l'héritage et la mémoire (Privat, 1989), La Révolution française (Armand Colin, 1992), Combats pour la Révolution française (La Découverte, 1993), Le Siècle des lumières (Puf, 1997), Les jacobins de Robespierre à Chevènement (La Découverte, 1999), La Révolution française expliquée à ma petite-fille (Seuil, 2006), Les sans-culottes marseillais (PU de Provence, 2009) et son récent ouvrage, La bataille du bicentenaire de la Révolution française (La Découverte, 2017), où il revient notamment à l'affrontement "franco-français" avec François Furet sur la lecture même des événements de 1789.
Pour lui, la Révolution française était un sujet chaud, suscitant les passions, sollicitant l'attention, porteuse de la modernité démocratique. Selon Michel Vovelle, la Révolution n'est jamais terminée. Mais il concédait qu'on l'avait banalisée, même si l'espérance révolutionnaire est toujours vivante.