После этой войны Толстой 30 октября 1850 года вновь назначен был сенатором Варшавского сената. В восточную войну 1855 года Толстой сначала (с 20 марта 1855 года) начальствовал ополчением Калужской губернии, затем с 19 сентября командовал 2-м резервным пехотным корпусом, но в мае следующего года должен был уехать за границу для лечения болезни.