Em 1576 retorna a Portugal e em 1578 participa da fracassada expedição empreendida pelo rei D. Sebastião contra os mouros do Norte da África. Após a derrota da Batalha de Alcácer-Quibir, na qual o rei português desapareceu, os dois irmãos foram aprisionados pelos mouros. Um ano depois seriam resgatados. Mas Duarte, devido aos ferimentos, não sobreviveria à longa viagem de volta a Lisboa.