Torstensson aloitti sotilasuransa Kustaa II Aadolfin armeijan palveluksessa Puolan sodassa ensin Liivinmaalla 1621–23 ja myöhemmin Preussissa 1626–29. Välillä hän oli Hollannin armeijan palveluksessa (vuosina 1624–25). Hänet nimitettiin ensimmäisen ruotsalaisen tykistörykmentin everstiksi 1629, koko Ruotsin tykistön komentajaksi Saksassa vuonna 1630, ja kenraalin arvon hän sai vuonna 1631. Hän johti tykistöä Breitenfeldin ja Rainin taisteluissa 1631. Torstensson jäi Alte Vesten taistelussa 1632 katolisten vangiksi, ja vaihdettiin vapaaksi vasta vuotta myöhemmin. Ollessaan Ingolstadtissa vankina hän sai pysyväksi vaivakseen reumatismin. Hän toimi Ruotsin armeijan toisena komentajana Johan Banérin alaisuudessa vuosina 1635–42 ja oli mukana muun muassa Wittstockin (1636) ja Chemnitzin (1639) taisteluissa.