Zu Beginn des Deutsch-Französischen Krieges ging er 1870 nach Paris, um ein Kommando zu erhalten. Er wurde allerdings vom Kriegsminister General Edmond Lebœuf abgewiesen. Erst durch die Regierung der nationalen Verteidigung wurde er Oktober 1870 zum Général de division befördert. Er erhielt das Kommando über eine Division und bald darauf über das XVI. Armeekorps der Loirearmee. In den Kämpfen bei Villepion (1. Dezember) und Loigny (2. Dezember) führte er die Truppen mit Auszeichnung. Nach dem Verlust von Orléans wurde die Loirearmee aufgeteilt und Chanzy erhielt am 6. Dezember 1870 das Kommando über die 2. Loire- oder auch Westarmee. Diese Armee kämpfte zwischen dem 7. Dezember und dem 10. Dezember in der Schlacht bei Beaugency mit großer Zähigkeit, musste sich jedoch über Vendôme nach Le Mans zurückziehen. Hier wurde sie am 9. Januar 1871 vom Prinzen Friedrich Karl, in der Schlacht bei Le Mans angegriffen und am 12. Januar zum Rückzug gegen Laval gezwungen.