Nach dem Waffenstillstand kam Flotow mit seiner Beförderung zum Major am 25. Juni 1864 nach Torgau in das 4. Thüringische Infanterie-Regiment Nr. 72 und wurde im Jahr darauf Kommandeur des Füsilier-Bataillons. In dieser Eigenschaft kämpfte er 1866 gegen die Österreicher bei Liebenau, Podol, Münchengrätz und Königgrätz. Für seine Leistungen erhielt Flotow den Roten Adlerorden IV. Klasse mit Schwertern. Am 22. März 1868 avancierte er zum Oberstleutnant und wurde 1870 mit Beginn des Krieges gegen Frankreich für die Dauer des mobilen Verhältnisses zum Kommandeur des Landwehrbesatzungsregiment Torgau ernannt. Vierzehn Tage nach seiner Beförderung zum Oberst erhielt Flotow für die weitere Dauer des mobilen Verhältnisses das Kommando über das 2. Niederschlesische Infanterie-Regiment. Er führte es in der Schlacht von Sedan sowie der Belagerung von Paris und wurde am 26. September 1870 mit dem Eisernen Kreuz II. Klasse ausgezeichnet. Für sein Wirken im Gefecht bei Sceaux zeichnete ihn der bayerische König Ludwig II. mit dem Komtur des Militärverdienstordens aus.