US Boulogne (wypożyczenie) Latem 2009 roku Dembélé trafił na roczne wypożyczenie do US Boulogne – klubu, który właśnie awansował do Ligue 1. Debiutu w nowym zespole dokonał 16 sierpnia 2009 roku, wchodząc jako zmiennik w wygranym 2:1 meczu z Grenoble. Pierwszą bramkę w karierze zawodowej zdobył 4 października 2009 roku w przegranym 2:3 meczu z Lille. W całym sezonie 2009/2010 wystąpił 22 razy w Ligue 1, strzelając jedną bramkę i stając się regularnym uczestnikiem rozgrywek.
Po powrocie do Rennes w 2010 roku Dembélé nie zdołał przebić się do składu. Nowy trener Frédéric Antonetti odsunął go na boczny tor i cały sezon 2010/2011 spędził z rezerwami. Po wygaśnięciu kontraktu w czerwcu 2011 roku opuścił klub.
CS Sedan W lipcu 2011 roku Dembélé podpisał kontrakt z CS Sedan z Ligue 2. W swoim ligowym debiucie, 23 sierpnia 2011 roku w meczu z Le Mans (porażka 1:3), otrzymał czerwoną kartkę w drugiej połowie. Nie potrafił wywalczyć stałego miejsca w składzie, w połowie sezonu 2011/2012 trafił na sześciomiesięczne wypożyczenie do Red Star FC. Wypożyczenie zostało przerwane w kwietniu 2012 roku z powodu kontuzji. Dembélé pozostał w Sedanie jeszcze do lata 2013 roku, kiedy klub ogłosił upadłość i zmuszony był zwolnić zawodników.