La carrière diplomatique de Challemel-Lacour fut brève. Il fut nommé successivement ambassadeur à Berne, le 15 janvier 1879 et ambassadeur à Londres le 13 juin 1880. A l'annonce de l'envoi d'un ambassadeur républicain, le Times, dans un article du 8 juin 1880, exprima son étonnement et ses craintes. Challemel-Lacour resta à Londres jusqu'au 21 février 1882.
Il fut ministre des Affaires étrangères en 1883 pendant quelques mois (21 février-20 novembre).
Agnès Pouillon.

De la succession de Challemel-Lacour, dont les biens furent mis sous scellés, lors de son décès survenu le 26 octobre 1896, furent retirées « trois liasses rangées dans le bas d'une bibliothèque » (cf. procès-verbal du 12 novembre 1896 par Girard de Rialle).

Les papiers Challemel-Lacour conservés aux archives du ministère des Affaires étrangères présentent des minutes de la correspondance officielle de Berne et de Londres, des notes sur l'organisation de la Tunisie et sur le Tonkin et quelques lettres de Freycinet, Léon Say et Waddington.

Répertoire numérique détaillé par Agnès Pouillon, conservateur, Paris, s.d., 2 p.  Voir l'instrument de recherche