Picquart ble så beordret til å tjenestegjøre ved generalstaben i Paris og som stabsoffiser var han referent for krigsministeren og generalstabssjefen ved den første krigsrettssaken mot Alfred Dreyfus. Piquart avanserte til oberstløytnant i april 1896. Samme år ble han beordret til sjef for generalstabens etterretningsseksjon (Deuxième Bureau, service de renseignement militaire) og der ble han pålagt å finne ytterligere bevis mot Dreyfus.