Trong cuộc Chiến tranh Pháp-Đức (1870 – 1871), Kameke chỉ huy "Sư đoàn Bộ binh số 14" và chiến đấu trong các trận đánh quyết liệt tại Spicheren, Borny-Colombey và Gravelotte-St. Privat. Sau khi quân đội Phổ – Đức hạ được pháo đài Metz, ông xua quân chinh phạt các thành Thionville, Montmédy và vây hãm Mézières của Pháp. Nhưng trước khi Méziéres thất thủ, ông được Bộ Tổng Chỉ huy quân đội Đức triệu tập đến thành phố Versailles vào ngày 23 tháng 12 năm 1870 để chỉ đạo cuộc tấn công của lực lượng công binh nhằm vào Paris. Nhờ những cống hiến của mình đối với quân lực Phổ trong cuộc chiến tranh này, ông đã được ban thưởng 100.000 thaler. Vào ngày 18 tháng 12 năm 1871, ông được bổ nhiệm làm chỉ huy trưởng quân đoàn công binh và tướng thanh tra của các pháo đài.