Παρί Σεν Ζερμέν
Στις 17 Αυγούστου 2024, ο Ντουέ εντάχθηκε στην άλλη ομάδα της Ligue 1, Παρί Σεν Ζερμέν, σε μια μεταγραφή αξίας 50 εκατομμυρίων ευρώ, χωρίς τα μπόνους. [18][19] Υπέγραψε συμβόλαιο με ισχύ έως τις 30 Ιουνίου 2029. [20] Με αυτόν τον τρόπο, απέρριψε μια προσφορά από τη γερμανική ομάδα Μπάγερν Μονάχου. [21]
2024–25: Νέος παίκτης της σεζόν και πρωταθλητής Ευρώπης
Στις 23 Αυγούστου, ο Ντουέ έκανε το ντεμπούτο του για τους πρωταθλητές Γαλλίας ως αλλαγή στη νίκη με 6–0 επί της Μονπελιέ, φορώντας τη φανέλα με το νούμερο 14. [22] Στη συνέντευξη μετά τον αγώνα, ο Ντουέ δήλωσε ότι δεν μετάνιωσε για την απόφασή του να υπογράψει στην Παρί Σεν Ζερμέν αντί της Μπάγερν. [23] Στον επόμενο αγώνα την 1η Σεπτεμβρίου, κατέγραψε την πρώτη του ασίστ για την PSG, μια σέντρα για κεφαλιά του Ραντάλ Κολό Μουάνι για να σφραγίσει τη νίκη με 3–1 επί της Λιλ. [24] Στις 18 Σεπτεμβρίου, ο Ντουέ έκανε το ντεμπούτο του στο UEFA Champions League στο Παρκ ντε Πρενς εναντίον της ισπανικής Χιρόνα. [25] Στις 10 Δεκεμβρίου, σημείωσε το πρώτο του γκολ στο Champions League σε μια εκτός έδρας νίκη με 3–0 επί της Red Bull Salzburg. [26] Στις 15 Δεκεμβρίου, του δόθηκε το βραβείο του πρώτου παίκτη του αγώνα στη Ligue 1 ως παίκτης της PSG για την απόδοσή του στην εντός έδρας νίκη με 3–1 εναντίον της Λυών, όπου έδωσε την ασίστ για το εναρκτήριο γκολ του Ουσμάν Ντεμπελέ και κέρδισε ένα πέναλτι στο δεύτερο ημίχρονο, το οποίο μετέτρεψε ο Βιτίνια. [27][28] Στις 19 Φεβρουαρίου 2025, ο Ντουέ μπήκε ως αλλαγή στον δεύτερο αγώνα των πλέι οφ της φάσης νοκ άουτ του Champions League εναντίον της συμπολίτισσας ομάδας της Ligue 1, Μπρεστ, όπου σημείωσε ένα γκολ και έδωσε μια ασίστ σε μια τελική νίκη με 7–0 για την PSG. 
Η θέση του Ντουέ στην ομάδα της PSG συνέχισε να αυξάνεται με εντυπωσιακές εμφανίσεις, συμπεριλαμβανομένου ενός αγώνα εναντίον της Λιλ την 1η Μαρτίου, όπου σημείωσε ένα γκολ και μια ασίστ. [30] Στις 11 Μαρτίου, στον δεύτερο αγώνα της φάσης των 16 του Champions League εναντίον της Λίβερπουλ, ο Ντουέ μπήκε ως αλλαγή για τον Μπράντλεϊ Μπάρκολα και σκόραρε το καθοριστικό πέναλτι στο Άνφιλντ που κέρδισε την ισοπαλία στους Παριζιάνους σε μια ανατροπή στον δεύτερο αγώνα, αφού έχασαν τον πρώτο αγώνα με 1–0. [31] Οι εμφανίσεις του τον Μάρτιο, στις οποίες σημείωσε τρία γκολ και κατέγραψε δύο ασίστ σε τέσσερις αγώνες της Ligue 1, τον οδήγησαν να αναδειχθεί παίκτης του μήνα UNFP. [32] Στις 5 Απριλίου, ο Ντουέ σημείωσε το μοναδικό γκολ σε μια νίκη με 1–0 επί της Ανζέ, εξασφαλίζοντας τον 13ο τίτλο της ομάδας του στη Ligue 1. [33] Τέσσερις ημέρες αργότερα, σκόραρε την ισοφάριση στον πρώτο αγώνα των προημιτελικών του Champions League εναντίον της Άστον Βίλα έξω από τη μεγάλη περιοχή, [34] με την PSG να κερδίζει την ισοπαλία με 5–4 συνολικά για να προκριθεί στην ημιτελική φάση. [35] Συνέχισε ως βασικός δεξιός εξτρέμ της PSG και στα δύο σκέλη του ημιτελικού εναντίον της Άρσεναλ, καθώς η PSG έφτασε στον δεύτερο τελικό Champions League στην ιστορία του συλλόγου με συνολική νίκη 3–1 επί του λονδρέζικου συλλόγου. [36][37] Στο τέλος της σεζόν του πρωταθλήματος, ανακηρύχθηκε τόσο ως Νέος Παίκτης της Χρονιάς όσο και ως Ομάδα της Χρονιάς στη Ligue 1 στα βραβεία UNFP 2025. [38][39]
Στις 31 Μαΐου, ο Ντουέ σκόραρε δύο φορές και έδωσε μια ασίστ στον Αχράφ Χακίμι στη νίκη με 5–0 επί της Ίντερ στον τελικό του Champions League, καθώς ο σύλλογός του εξασφάλισε τον πρώτο της τίτλο στη διοργάνωση. [40][41] Επιπλέον, έγινε ο πρώτος έφηβος που σημείωσε τέρμα στον τελικό σε ηλικία 19 ετών και 362 ημερών, ξεπερνώντας το ρεκόρ του Eusébio, ηλικίας 20 ετών και 97 ημερών, που σημειώθηκε το 1962, [42] καθώς και ο νεότερος πάροχος ασίστ σε τελικό, ξεπερνώντας το ρεκόρ του Jude Bellingham (ηλικίας 20 ετών και 338 ημερών) από την προηγούμενη σεζόν. [43] Έγινε επίσης ο δεύτερος έφηβος που σκόραρε γκολ και ασίστ σε τελικό μετά τον Μπράιαν Κιντ το 1968 και ο πρώτος παίκτης με 3 συμμετοχές σε γκολ σε τελικό μετά τον Σάντρο Ματσόλα το 1964. [44] Λόγω των εντυπωσιακών εμφανίσεών του, ο Doué αναδείχθηκε Νέος Παίκτης της Σεζόν στο UEFA Champions League. [45]
Στις 6 Ιουνίου, στα προημιτελικά του Παγκοσμίου Κυπέλλου Συλλόγων FIFA 2025, ο Ντουέ σημείωσε το πρώτο γκολ εναντίον της Μπάγερν Μονάχου για να βοηθήσει την PSG να προκριθεί στα ημιτελικά του τουρνουά. [46][47] Αν και η ομάδα του έχασε στον τελικό από την Τσέλσι, του απονεμήθηκε ο καλύτερος νεαρός παίκτης της διοργάνωσης. [48]