Capitaine en 1797, il a à peine 19 ans lorsque Bonaparte le nomme son aide de camp et l'emmène en Égypte. Il assiste aux batailles des Pyramides et d'Aboukir ainsi qu'au siège de Saint-Jean-d'Acre et est envoyé comme plénipotentiaire auprès de l'amiral Sydney Smith qui lui remet les journaux contenant le récit de toutes les défaites éprouvées par les armées du Directoire. Il revient avec Bonaparte, et après Marengo, est aide de camp du général Dupont.
Au service de Napoléon
Rentré plus tard dans le corps de l'armée, chacun de ses grades est le prix d'une action d'éclat. Néanmoins, arrivé au grade de chef d'escadron de grosse cavalerie en , il n'est nommé colonel du 1er hussards que dix ans plus tard. Chef d'escadron en 1802, chevalier de la Légion d'honneur, il fait avec son régiment, le 4e hussards, les campagnes d'Autriche en 1805, de Prusse en 1806 et de Pologne en 1807, et se signale à la prise de Lübeck.
Chevalier de l'Empire le et colonel du 1er hussards en 1810, il est envoyé à l'armée de Portugal. Il se signale le à la bataille de Sabugal où, à la tête d'un faible escadron, il disperse un régiment d'infanterie anglaise et lui reprend une pièce d'artillerie dont il venait de s'emparer. Pour ce fait d'armes, il est créé officier de la Légion d'honneur. À la bataille des Arapiles, il tente de contenir les efforts de l'ennemi et protège la retraite de l'armée. Par la suite, il fait prisonnier le général Edward Paget qui commande les dragons de la reine et quelques régiments de cavalerie anglaise. Après s'être signalé dans les principales affaires de cette campagne, il est promu général de brigade le et rejoint alors la Grande Armée.
Après le licenciement de l'armée de la Loire, le général Merlin quitte la France et suit dans l'exil son père qui fait partie de la liste des 38 proscrits par l'ordonnance du 24 juillet 1815. Monté à bord, à Anvers, du navire américain l'Alice, les deux voyageurs s'embarquent à Anvers pour se rendre en Amérique, et font naufrage à l'embouchure de l'Escaut, près de Flessingue le . Rentré en France en 1818, il est dénoncé comme complice de la conspiration de Nautil (). Il parvient à échapper au mandat d'arrêt lancé contre lui et est acquitté au mois de par la Chambre des pairs.
Le comte Merlin a épousé le aux Pays-Bas Mlle Louise Jeanne Madeleine, née le à Rennes, fille unique de Louis Gohier, membre du Directoire et descendante, par sa mère, du célèbre ministre protestant Pierre Dumoulin. L'union reste sans postérité. Ils sont tous deux enterrés au cimetière d'Eaubonne, dans le Val-d'Oise.
↑Albert Révérend, Armorial du Premier Empire : titres, majorats et armoiries concédés par Napoléon Ier, vol. 3, Paris, (4 vol. in 2) Au bureau de L'Annuaire de la noblesse, (lire en ligne)
Albert Révérend, Armorial du Premier Empire : titres, majorats et armoiries concédés par Napoléon Ier, vol. 3, Paris, (4 vol. in 2) Au bureau de L'Annuaire de la noblesse, (lire en ligne)
« La carrière militaire d'un Douaisien, Antoine François Eugène Merlin », dans Douaisis - Généalogie no 39