Sous son commandement, le Service de santé est également engagé dans plusieurs opérations extérieures, "Pamir" en Afghanistan jusqu'en 2014, et, à partir de janvier 2013, "Serval" au Mali puis "Barkhane" au Sahel et "Chammal" au Levant. Dès sa prise de fonction, Jean-Marc Debonne se rend auprès des troupes françaises déployées en Afghanistan. Pour son action en opération extérieure, il remet à l'hôpital d'instruction des armées Percy une fourragère aux couleurs de la croix de la Valeur militaire le . Le , il préside une cérémonie dans la cour d'honneur de l'hôtel des Invalides et remet des citations à douze établissements du Service de santé engagés au Mali.