В кампанию 1813 года Остерман-Толстой прославил своё имя 17 августа во главе 1-й Гвардейской пехотной дивизии (полки лейб-гвардии Преображенский, Семёновский, Измайловский, Егерский) в блестящем бою под Кульмом, где получил тяжёлое осколочное ранение левой руки. Руку пришлось ампутировать почти по плечо прямо на поле боя, хирургическим столом служил барабан. Граф мужественно, без единого стона выдержал мучительную процедуру. На соболезнования он ответил «Быть раненому за Отечество весьма приятно, а что касается левой руки, то у меня остается правая, которая мне нужна для крестного знамения, знака веры в Бога, на коего полагаю всю мою надежду». В своём дневнике адъютант Остермана-Толстого Иван Лажечников записал вскоре после сражения: