Ce sont ces expériences qu’il entend synthétiser, à partir de 1947, dans un laboratoire urbain qui sera la cité de la Plaine. Il s’agit de créer dans cette marge agricole du territoire de Clamart, assez isolée, un véritable quartier, assez dense pour justifier l’implantation d’équipements durables (234 habitants/ha, 7500 habitants) – certains équipements d’ailleurs ne se maintiendront pas dans la durée. L’édification prendra 20 ans, en nombreuses tranches, jusqu’en 1967.
Auzelle constitue une équipe avec les architectes E. Déchaudat, A. Taponier, R. Gervaise et A. Mahé et l’ingénieur Monvoisin et met en place une « organisation polyphonique » de la conception. Sur le terrain de 32 ha, l’équipe élabore un plan de circulation, un schéma de végétation (mail, « coulée de verdure », rideaux d’arbres, haies et espaces de jeux), et des principes d’implantation des bâtiments : certains, plus hauts, coupent les vents (sensibles sur ce plateau) et créent avec les hauts arbres des zones protégées. D’autres, bas, créent des espaces plus recueillis, dont un petit, destiné aux personnes âgées et surnommé « béguinage ». Le plan masse ne se réduit donc pas à la résolution d’un problème esthétique mais entend régler de nombreuses autres approches de la vie dans le territoire de la cité.
Une réflexion approfondie sur les plans de cellules – et sur la composition variée des cellules familiales – détermine les partitions internes. Le caractère esthétique des élévations ne semble pas être au centre des réflexions, le parti affiché est celui de façades très simples en brique.
Dans les années quatre-vingt, une rénovation devenue indispensable (isolation thermique notamment) a d’ailleurs tenté de « corriger » l’aspect assez sombre de ces immeubles rouges dans la verdure. Le résultat, d’une tonalité beaucoup plus claire, perturbe aujourd’hui fortement la lecture de la cité de la Plaine.
La cité ne peut être évoquée sans mentionner deux autres icônes de la modernité : la petite bibliothèque pour enfants édifiée en son cœur par l’Atelier de Montrouge à la fin des années soixante, et le cimetière paysager également dessiné par Robert Auzelle, placé immédiatement au nord.