Po príchode do Francúzska vo februári 1918 bol Thompson pridelený k sekcii spravodajských zamestnancov (G-2) v ústredí amerických expedičných síl. Od júla do septembra 1918 bol Thompson asistentom náčelníka štábu pre spravodajstvo v štábe prvej armády Spojených štátov. Zúčastnil sa ofenzívy Aisne-Marne
a bitka pri Saint-Mihiel. Od septembra 1918 do apríla 1919 slúžil Thompson ako G-2 pre druhú americkú armádu, ktorá zahŕňala povojnovú okupáciu sektora Toul. V októbri 1918 bol povýšený na dočasného podplukovníka.