Vuonna 1856 Canrobert ylennettiin Ranskan marsalkaksi ja hän oli sen jälkeen toisen keisarikunnan johtava sotilaallinen hahmo. Vuonna 1859 Italiassa käydyn sodan aikana hän komensi kolmatta armeijakuntaa ja saavutti merkittävät voitot Solferinossa ja Magentassa. Vuonna 1870 puhjenneessa Ranskan–Saksan sodassa Canrobert oli kuudennen armeijakunnan komentajana. Hänen joukkonsa taistelivat urheasti Saint-Privatin luona 18. elokuuta, mutta joutuivat perääntymään Metziin ja jäivät piiritykseen. Metzin antautuessa myös Canrobert jäi saksalaisten sotavangiksi ja pääsi palaamaan Ranskaan vasta rauhanteon jälkeen maaliskuussa 1871. Sodan jälkeen hän toimi ylimmän sotaneuvoston jäsenenä ja hänet valittiin 1876 senaattoriksi. Senaatissa hän kannatti keisarikunnan palauttamista.