Mit Befehl vom 29. Juni 1635 wurde ihm das Kommando über die französische Deutschland-Armee gemeinsam mit Herzog Bernhard von Sachsen-Weimar übertragen – und dies trotz seiner relativ geringen militärischen Erfahrungen. Allerdings stand Ludwig XIII. unter Druck, da Frankreich kaum noch kriegserfahrene Feldherren hatte: darauf hatte der zu dieser Zeit erst 24 Jahre alte, spätere große französische Feldherr Turenne hingewiesen, als er nach dem überwältigenden Sieg der Habsburger bei Nördlingen im September 1634 feststellte, dass Frankreich nach dem Tod von drei jüngst verstorbenen französischen Feldherren den fähigen deutschen Generälen nicht mehr ebenbürtig sei. Dem Kardinal und dem Herzog gelang die Eroberung von Bingen, die Aufhebung der Belagerung von Mainz und der Entsatz von Zweibrücken, bevor sie sich nahe Mainz mit der Armee zurückziehen mussten, wo sie von Matthias Gallas blockiert worden waren. In der Schlacht von Wallerfangen am 29. September 1635 sicherten sie den Rückzug und führten die Truppen nach Lothringen. Auch 1636 befehligte er gemeinsam mit dem Herzog die Truppen des Elsass‘ und Lothringens, sie belagerten Zabern, das sich ergab. Der Kardinal gab im September das Amt des Gouverneurs von Anjou auf.