Во время первой турецкой войны Орлов оставил гражданскую службу и в 1770 поступил в эскадру адмирала Спиридова Первой Архипелагской экспедиции русского флота. Отличился при взятии крепости Короны, в Чесменском морском сражении на корабле «Св. Евстафий» (спас часть экипажа до взрыва) и при озере Гидре. Упомянут как «герой Архипелага» Пушкиным в «Воспоминаньях в Царском Селе» (1829).