1796 meldete sich Lemoine freiwillig zu Napoleons Italienfeldzug und kämpfte bei Montenotte (12. April 1796), Mondovi (20./22. April 1796) und Arcole (15./17. November 1796). Auch bei der Belagerung von Mantua (1796/97) konnte er sich auszeichnen. Nach dem Frieden von Campo Formio (17. Oktober 1797) konnte er nach Frankreich zurückkehren.