Đầu năm 1918, toàn bộ sư đoàn đã bắt đầu phục vụ trên tuyến đầu cùng với quân đội Pháp. Pershing khăng khăng rằng AEF cũng như các đơn vị dưới quyền chỉ huy của Mỹ là một lực lượng độc lập thay vì bị chia ra bởi các tiểu đoàn để tăng cường các trung đoàn và lữ đoàn Anh và Pháp.

Lực lượng Mỹ lần đầu tiên hành động độc lập trong mùa hè năm 1918, đóng góp tám đơn vị lớn, cùng với 24 sư đoàn Pháp, trong Trận chiến thứ hai của Marne. Cùng với chiến thắng của Quân đội số bốn của Anh tại Amiens, chiến thắng của Đồng minh trong Trận chiến thứ hai của Marne đánh dấu bước ngoặt của Thế chiến thứ nhất trên Mặt trận phía Tây.

Vào tháng 8 năm 1918, đội Quân đầu tiên của Hoa Kỳ đã được thành lập, dưới quyền chỉ huy trực tiếp của Pershing và sau đó là Trung tướng Liggett, khi đội Quân thứ hai của Hoa Kỳ dưới thời Trung tướng Robert Bullard được thành lập. Sau chiến thắng nhanh chóng tại Saint-Mihiel, phía đông Verdun, một số chỉ huy AEF lạc quan hơn đã hy vọng tiến về phía đông tới Metz, nhưng điều này không phù hợp với kế hoạch của Tư lệnh Tối cao Đồng minh, Marshal Foch. Thay vào đó, AEF được yêu cầu tái triển khai và được hỗ trợ bởi các xe tăng Pháp, đã phát động một cuộc tấn công lớn về phía bắc trong địa hình rất khó khăn tại Meuse-Argonne.

Cuộc tấn công được đánh dấu bởi thất bại Pershing, đặc biệt là sự phụ thuộc vào tập trung tấn công bộ binh với sự hỗ trợ của pháo binh nhỏ đã dẫn đến tỷ lệ thương vong cao. Mặc dù AEF chỉ đối mặt với quân đội Đức lần hai sau quyết định của Erich Ludendorff, Tham mưu trưởng Đức, rút ​​lui khỏi tuyến Hindenburg vào ngày 3 tháng 10 và tương phản đáng chú ý với sự đột phá đồng thời của Anh trong tuyến Hindenburg. Sau đó, Pershing buộc phải tổ chức lại AEF với việc thành lập đội quân thứ hai và từ chức chỉ huy của đội quân đầu tiên.

Một số nhà sử học đã suy đoán rằng sự thất vọng của Pershing trong tiến trình chậm chạp thông qua Argonne là nguyên nhân của hai sự cố sau đó xảy ra sau đó.

Đầu tiên, Pershing ra lệnh cho Đội quân đầu tiên của Hoa Kỳ lấy "danh dự" bằng việc chiếm lại Sedan, địa điểm thất bại của Pháp vào năm 1870; sự nhầm lẫn tiếp theo đã khiến quân đội Mỹ gặp nguy hiểm không chỉ từ phía Pháp, mà còn từ phía khác. Liggett, người đã rời khỏi tổng hành dinh ngày hôm trước, phải giải quyết mớ hỗn độn và thực hiện các chỉ thị từ Bộ Tư Lệnh Tối Cao Đồng Minh, Nguyên soái Foch, cho phép người Pháp chiếm lại thành phố; sau đó ông ta đã ghi lại rằng đây là lần duy nhất trong cuộc chiến mà ông ta mất bình tĩnh.

Thứ hai, Pershing gửi một bức thư không được yêu cầu đến Hội đồng Chiến tranh Tối cao Đồng minh, yêu cầu đình chiến của người Đức không được chấp thuận và thay vào đó, các Đồng Minh nên đẩy mạnh tấn công và có được sự đầu hàng vô điều kiện của Đức. Mặc dù trong những năm sau đó, nhiều người, trong đó có Tổng thống Franklin D. Roosevelt, cảm thấy rằng Pershing đã chính xác, vào thời điểm đó, đây là một sự vi phạm liên quan đến thẩm quyền. Pershing nhận sự khiển trách nghiêm trọng từ phụ tá của Wilson, "Đại tá" Edward M. House, và sau đó đã phải xin lỗi.

Thành công của Mỹ phần lớn được có công của Pershing, và ông trở thành nhà lãnh đạo nổi tiếng nhất của nước Mỹ trong chiến tranh. Tuy nhiên, các nhà phê bình, tuyên bố rằng Pershing đã chỉ huy từ đằng sau và chỉ trích những người chỉ huy, những người đã dẫn quân trong chiến trường. MacArthur cho rằng Pershing là một người lính trên bàn giấy, và mối quan hệ giữa hai người xấu đi khi kết thúc chiến tranh.

Pershing đã ra mệnh lệnh gây tranh cãi khi cho quân đội tiếp tục chiến đấu sau khi cuộc đình chiến được ký kết. Điều này dẫn đến 3.500 thương vong cho lính Mỹ vào ngày cuối cùng của cuộc chiến, một hành động được coi là giết người bởi một số sĩ quan dưới sự chỉ huy của ông.

Năm 1918 Pershing bị bệnh trong đại dịch cúm năm 1918, nhưng không giống như nhiều người không may mắn khác, Pershing sống sót.