Nach dem Krieg wurde er am 26. Juni 1775 wurde er Stabsrittmeister und am 6. Februar Rittmeister und Kompaniechef. Als solcher nahm er 1778/79 am Bayerischen Erbfolgekrieg teil. Danach wurde Holtzendorff am 26. Mai 1780 Major und am 3. November 1788 Kommandeur des Regiments Gensdarmes. Am 25. Mai 1789 stieg er zum Oberstleutnant auf und am 22. September 1790 zum Oberst. Holtzendorff war an der Neuformulierung des Kavallerie-Vorschriften beteiligt, wofür er am 1. April 1792 500 Taler erhielt. Bei der Revue am 23. Mai 1792 erhielt er zudem den Orden Pour le Mérite. Am 12. Juni 1793 wurde er in Nachfolge des Generals Prittwitz zum Inspekteur ad interim der Kavallerie mit einer Zulage von 500 Talern. Am 26. November 1793 übergab er die Inspektion an General Elsner. Am 24. April 1794 erhält Holtzendorff die Inspektion erneut, da General Elsner nach Südpolen versetzt wurde. Er nahm 1794/95 am Feldzug in Polen teil und wurde am 17. Januar 1795 noch zum Generalmajor ernannt aber seine Gesundheit war bereits angegriffen.