Vuoden 1797 jälkipuoliskon Desaix vietti Italiassa seuraten kenraali Napoleon Bonaparten sotaretkeä. Napoleonin vuoden 1798 Egyptin-sotaretkellä Desaix osallistui muun muassa Maltan valtaukseen ja voitokkaaseen Pyramidien taisteluun. Napoleon nimitti hänet Kairon provinssin komentajaksi, minkä jälkeen hän eteni ylös Niiliä ja valtasi vähitellen koko Ylä-Egyptin pakottaen huhtikuuhun 1799 mennessä mamelukkikomentaja Murad Beyn joukot perääntymään maasta. Desaix teki parannuksia alueen hallintoon ja egyptiläiset antoivat hänelle lempinimen ”oikeudenmukainen sulttaani”. Napoleonin palatessa Eurooppaan Desaix’n armeija jäi jumiin Egyptiin. Taatakseen joukkojen kotiinpääsyn Desaix allekirjoitti tammikuussa 1800 englantilaisen amiraali Sidney Smithin suosituksesta ranskalaisille sanellun epäedullisen El Arishin konvention. Napoleonin kutsuttua Desaix’n palaamaan hän jätti maaliskuussa 1800 joukkonsa kenraali  Jean-Baptiste Kléberille ja nousi laivaan. Britit kaappasivat aluksen merellä ja veivät Desaix’n vankina Livornoon, jossa hänet huhtikuussa 1800 vapautettiin.