Promu lieutenant-colonel, Pierre Masson participe à la bataille d'El-Alamein, en octobre-novembre 1942, au cours de laquelle la 1re brigade française libre est durement repoussée à El-Himeimat (23-24 octobre 1942), où Dimitri Amilakvari est tué, puis, prend part en 1943, à la campagne de Tunisie. Le 15 mai 1943 il est nommé chef d'état-major de la 1ère Division française libre, dont le général Kœnig vient de recevoir le commandement, à la suite du général Legentilhomme. Fin juillet 1943, Koenig est nommé chef d'Etat-major adjoint de l'Armée à Alger et Masson assure une transition auprès du nouveau chef de la 1ère DFL, le général Diego Brosset.