Venäjän liityttyä vuonna 1805 kolmannen liittokunnan sotaan Napoleonin Ranskaa vastaan Bennigsenistä tehtiin Venäjän pohjoisen armeijan komentaja. Bennigsen eteni syksyllä 1806 Puolaan. Hän onnistui torjumaan marsalkka Jean Lannesin johtaman hyökkäyksen Pułtuskin taistelussa 26. joulukuuta 1806, minkä jälkeen hänet nimitettiin kaikkien Napoleonia vastaan taistelleiden venäläisten joukkojen ylipäälliköksi. Hän kohtasi Napoleonin tuloksettomassa Eylaun taistelussa 7.–8. helmikuuta 1807, mutta perääntyi lopulta taistelukentältä. Lopulta Bennigsen kärsi Napoleonin armeijalle murskatappion 14. kesäkuuta 1807 käydyssä Friedlandin taistelussa, mikä ratkaisi sodan Ranskan hyväksi ja pakotti Venäjän taipumaan Tilsitin rauhaan. Bennigsen vetäytyi tämän jälkeen palveluksesta.