Im Herbst 1917 wurde Duchênes Armee per Eisenbahn nach Italien verlegt, wo sie zur Unterstützung der in der Zwölften Isonzoschlacht geschlagenen italienischen Armeen an der Piave-Front zum Einsatz kommen sollte. Ende 1917 wurde Duchêne nach Frankreich zurückbeordert, wo er am 11. Dezember 1917 die am Chemin des Dames stehende 6. Armee übernahm. Diese griff ab März 1918 in die Kämpfe während der deutschen Frühjahrsoffensive ein. Am 27. Mai begann im Sektor der 6. Armee der deutsche Angriff der Dritten Schlacht an der Aisne, der sich zu einer desaströsen französischen Niederlage entwickelte. Duchêne hatte die Befehle seines Vorgesetzten General Pétain ignoriert und seine Truppen in vorderster Linie konzentriert, wo sie von dem deutschen Angriff überrollt wurden. Auf Anweisung von Premierminister Clemenceau wurde ihm am 10. Juni das Kommando entzogen. Nach dem Krieg sagte er vor einem Untersuchungsausschuss über die Ereignisse von 1918 aus.