1642 wechselte Hunolstein vom bayrischen in das kaiserliche Heer. Im Juni 1643 wurde er zum Generalfeldwachtmeister befördert und neben Adrian von Enkevort in den Generalstab des kaiserlichen Oberbefehlshabers Matthias Gallas berufen. Hunolstein begleitete Gallas auf dessen Holsteinfeldzug gegen Torstensson 1644 als einer seiner Unterbefehlshaber. Als die kaiserliche Armee auf dem Rückzug bei katastrophaler Versorgungslage erst in Bernburg und später in Magdeburg eingeschlossen wurde, dachten Hunolstein und der andere Unterbefehlshaber Georg Adam von Traudisch zeitweise daran, die Armee zu verlassen. Am 7. Januar 1645 gelang es Hunoldstein allerdings, anstelle des erkrankten Gallas erfolgreich mit der noch marschfähigen Infanterie aus Magdeburg auszubrechen und 1400 Soldaten und 12 Feldgeschütze innerhalb von vier Tagen nach Wittenberg zu bringen, wo er 280 Kranke zurückließ, um mit dem Rest Anfang Februar zurück in Böhmen zu sein. Es ist unklar, ob Hunolstein an der für die Kaiserlichen katastrophal verlaufenen Schlacht bei Jankau am 6. März beteiligt war, da die abgematteten Fußsoldaten des Gallas-Heeres in Prag zurückblieben und nicht an der Schlacht teilnahmen. Etwa einen Monat nach der Schlacht am 3. April 1645 wurde Hunolstein zum Feldmarschallleutnant befördert.