1352 hatte Mortimer in seinen walisischen Besitzungen Soldaten für den weiteren Krieg mit Frankreich aufgestellt, er selbst gehörte zum Heer des Prince of Wales in Calais. 1355 diente er sowohl im Krieg in Frankreich wie auch in Schottland als Militär. Für den Feldzug von 1359 bis 1360 nach Frankreich hatte er in seinen Besitzungen 600 men-at-arms und 1000 Bogenschützen rekrutiert, so dass er einer der wichtigsten englischen Kommandanten war. Der König ernannte ihn zum Constable der Armee, und Mortimer führte die Vorhut von Boulogne aus zu einem Raubzug nach Étaples. Anschließend kommandierte er einen Teil der Armee, die in drei parallelen Marschsäulen durch Ostfrankreich nach Reims marschierten. Die folgende, vom 4. Dezember 1359 bis zum 11. Januar 1360 dauernde Belagerung der Stadt scheiterte jedoch. Mortimer starb wenige Wochen später in Nordfrankreich. Sein Leichnam wurde nach England überführt und neben seinen Vorfahren in der Familienstiftung Wigmore Priory beigesetzt.