По возвращении в Англию Вильсон был назначен адъютантом короля Георга III и в 1812 г. был командирован в армию великого визиря в Бухарест, а оттуда — в главную квартиру русской армии, действовавшей против Наполеона, в качестве великобританского комиссара при ней. Пользуясь доверием императора Александра I, Вильсон получил разрешение писать ему лично обо всём, что найдет важным и интересным. Состоя при штабе Кутузова, Вильсон участвовал в сражениях при Красном, Вязьме и Малоярославце. Пытался давать рекомендации русскому командованию. Питая неприязнь к Кутузову, настоятельно рекомендовал императору заменить его Беннигсеном. Вместе с герцогами Ольденбургским и Вюртембергским сорвал попытку Кутузова заключить перемирие с Наполеоном.