С началом войны четвёртой коалиции в сентябре 1806 года Шарнхорст был назначен начальником штаба главнокомандующего генерал-фельдмаршала герцога Карла Вильгельма Фердинанда Брауншвейгского. Принимал участие в битве при Ауэрштедте, где был ранен. Исполнял должность начальника штаба в корпусе генерала Гебхарда Блюхера, попал в плен при его капитуляции под Любеком, но вскоре был обменян на пленного французского полковника, назначен генерал-квартирмейстером корпуса генерала Антона фон Лестока и в 1807 году принял участие в битве при Прейсиш-Эйлау. За отличия 5 сентября 1807 года был награждён российским орденом Святой Анны 1-й степени.