К началу Отечественной войны 1812 года генерал-майор Иловайский командовал Донским казачьим полком своего имени, был во многих арьергардных боях при отступлении русских армий к Москве, а после оставления Москвы французами один из первых вступил в неё. Во время Заграничных походов 1813 и 1814 годов был во многих сражениях в Германии и Франции.