بعد وصوله إلى فرنسا في فبراير 1918، تم تعيين طومسون في قسم الموظفين الاستخباراتيين (G-2) في مقر القوة الاستكشافية الأمريكية. من يوليو إلى سبتمبر 1918، كان طومسون مساعد رئيس الأركان للمخابرات في هيئة أول جيش الولايات المتحدة. شارك في كل من هجوم آيسن-مارن
ومعركة سان ميخيل. من سبتمبر 1918 إلى أبريل 1919، خدم طومسون كـ جي-2 للجيش الأمريكي الثاني، والذي شمل احتلال قطاع تول بعد الحرب. تم ترقيته إلى ملازم كولونيل مؤقت في أكتوبر 1918.