Suomen itsenäistyttyä von Bonsdorff otettiin Suomen valkoiseen armeijaan everstinä. Suomen sisällissodan aikana hän toimi Mikkelin suojeluskunta-alueen esikuntapäällikkönä sekä Savon rintaman päällikkönä. Keväällä 1918 hän sai nimityksen Ahvenanmaan sotilaskuvernööriksi ja vt. maaherraksi. Hän sai tehtäväkseen kukistaa ahvenanmaalaisten separatistiset pyrkimykset. Hän sai samana vuonna kenraalimajurin arvon. Vuonna 1919 von Bonsdorff oli jonkin aikaa Suomen laivaston esikuntapäällikkö ja maaliskuusta heinäkuuhun laivaston vt. päällikkö. Hän erosi palveluksesta samana vuonna, jolloin hän sai kontra-amiraalin arvon. Sen jälkeen hän keskittyi lähinnä hoitamaan Sipoossa omistamaansa Söderkullan kartanoa. Talvi- ja jatkosodan aikana hän oli ylipäällikön erikoistehtävissä, lähinnä jakaen haavoittuneille kunniamerkkejä sairaaloissa.