Anfang Oktober 1870 erhielt er den Oberbefehl über eine Armeeabteilung, die aus seinem Korps, der preußischen 22. Infanterie- sowie der 1. und 4. Kavalleriedivision gebildet worden war, wobei die 1. Kavalleriedivision eigenständig und räumlich abgesetzt operierte und nicht mit in seine Kämpfe selbst eingreifen konnte. Diese Armeeabteilung siegte am 10. Oktober 1870 im Gefecht bei Artenay bei Orléans und besetzte die Stadt, wofür von der Tann am 22. Dezember 1870 mit dem Großkreuz des Militär-Max-Joseph-Ordens ausgezeichnet wurde. Am 9. November musste er sich vor der französischen Übermacht nach der Schlacht bei Coulmiers im Arrondissement Orléans nach Norden zurückziehen. Von der Tann kämpfte vom 2. bis zum 10. Dezember unter dem Großherzog Friedrich Franz II. von Mecklenburg-Schwerin in mehreren blutigen Gefechten bei Orléans. Bei der Schlacht bei Loigny und Poupry wurde er am Bein verwundet, konnte aber seine Stellung halten. Nachdem sein Korps sich zwei Monate lang fast ohne Unterbrechung im Einsatz befunden hatte, kehrte er Ende Dezember 1870 zur Zernierungsarmee vor Paris zurück. Alleine im Dezember lagen die Verluste der von ihm kommandierten Truppen bei 5.600 Mann.