[2]​ Cuando estalló la Segunda Guerra Mundial, Cauchois mantuvo la continuidad en el Laboratorio, actuando como Jefe de Estudios cuando Jean Perrin tuvo que huir a los Estados Unidos.

Dirigió esta organización durante diez años, al tiempo que continuó su trabajo en la Sorbona.

[2]​ Cauchois todavía realizaba investigación de laboratorio activa hasta 1992, con 83 años.

Cauchois utilizaba la radiación reflejada para estudiar la estructura electrónica de los materiales.

En 1936, Cauchois y Horia Hulubei aseguraron haber descubierto el elemento 85 de la tabla periódica mediante análisis por rayos X, llevando a cabo investigaciones posteriores y publicando estudios posteriores en 1939.

[1]​[3]​[4]​ A principios de los años setenta, Cauchois llevó a cabo sus experimentos en el LURE (Laboratoire pour l'utilisation des radiations électromagnétiques, Laboratorio para la utilización de las radiaciones electromagnéticas).

Cauchois contrajo bronquitis en este viaje, y murió unos días después de regresar a París.