Zu Beginn des Zweiten Nordischen Krieges mobilisierte König Karl X. Gustav sein Heer und ernannte Barthold Hartwig von Bülow zum Generalmajor. Er nahm an der Schlacht bei Warschau (1656) teil und wurde kurz danach zum Kommandanten von Thorn ernannt. Mit einer Besatzung von anfangs rund 2000 Mann widerstand er von Juli bis Dezember 1658 der Belagerung durch eine deutlich größere polnische Armee und deren Verbündeten. Am 30. Juli 1658 kapitulierten die Schweden und durften mit der verbliebenen Besatzung abziehen.