Nach ihrer Aufstellung in Camp Greene, North Carolina im November 1917 griff die Division acht Monate später in die Kampfhandlungen des Ersten Weltkriegs in Frankreich ein. Am 14. Juli 1918 gegen Mitternacht nahm die Division im Rahmen der US-amerikanischen Expeditionstruppen an der Aisne-Marne-Offensive zum Schutz von Paris teil. Dabei lag die Division an beiden Marne-Ufern und sollte sich dort bis Ende der Operation halten. Die 3. Division war dem französischen XXXVIII. Korps (General de Mondésir) angegliedert worden und hielt eine 12 Kilometer breite Front vom Stadtrand von Château-Thierry im Westen bis zu den Hängen vor dem Surmelin-Tal im Osten. Die Infanterieregimenter Nr. 4., 7., 30. und 38 der 3. Division waren alle von West nach Ost ausgerichtet, die rechte Flanke deckte die französische 125. Division (General Antoine Diebold). Am 15. Juli um 02:10 Uhr erkämpften die ersten deutschen Truppen das Südufer der Marne. Dickmans Truppen warfen den Gegner bei Mézy-Moulins zurück und eroberten den südlichen Teil von Crézancy zurück. Die erfolgreiche Abwehr des deutschen XXIII. Reserve-Korps (General von Kathen) brachte der Division kurz darauf ihren Spitznamen: "ROCK OF THE MARNE" (Fels der Marne) ein. Ab 22. Juli führte die Truppen erbitterte Kämpfe um die bewaldeten Hängen von Le Charmel, das am Abend des 25. Juli eingenommen wurde. Am 30. Juli wurde die Division bei Ronchères durch die 32nd Division abgelöst, nachdem sie einen Totalverlust von rund 7900 Mann erlitten hatte. Während der Schlacht von St. Mihiel (12. September 1918) diente die 3. Division als Reserve des IV Corps. Ab 29. September griffen Teile der Division auch in der Maas-Argonnen-Offensive ein, Mitte Oktober wurde dabei die 4. Division abgelöst.