W 1864, niedługo po ślubie, wybuchła wojna paragwajska. Cesarz Piotr II wysłał do d’Eu list z prośbą o przybycie i pomoc brazylijskiemu wojsku. 22 marca 1869 dotychczasowy zwierzchnik brazylijskiej armii, Luís Alves de Lima e Silva, markiz Caixas zrezygnował z dalszego przywództwa z powodu swego stanu zdrowia i został zastąpiony przez d’Eu. Jego wybór na nowego głównodowodzącego w wieku 27 lat spotkał się z pozytywnym przyjęciem brazylijskiej opinii publicznej. Wielu Brazylijczyków uważało, że konflikt i polowanie na Francisco Solano Lópeza, paragwajskiego dyktatora, są daremne i niepotrzebne; d’Eu podzielał to przekonanie. Mimo początkowych sukcesów (jak chociażby w bitwie pod Acosta Ñu), we wrześniu 1869 zachorował na depresję, wywołaną dużą liczbą ofiar konfliktu. Do zakończenia wojny (1 marca 1870) brał udział w działaniach wojennych jedyne nominalnie. Po powrocie 29 kwietnia 1870 do Brazylii został przyjęty jako bohaterhttps://kids.kiddle.co/Gaston,_Count_of_Eu.
Późniejsze życie mały|Grobowce d’Eu (najbardziej po prawej), jego żony (po lewej) i jego teściów (na środku)
15 listopada 1889 w Brazylii proklamowano republikę.