Al estallar la guerra carlista de 1872-1876, pasó a la Península y combatió en las filas de Don Carlos como 2.º jefe y teniente coronel del 2.º batallón de Navarra —el de «Radica»—, ascendiendo a coronel por méritos de guerra en la acción de Lumbier, en la que fue herido. Debido a sus virtudes piadosas, sus subordinados lo apodaron «el coronel santo». Terminada aquella campaña, algún general le ofreció que volviera al Ejército gubernamental, en el que se le reconocería el empleo de coronel, pero lo rechazó. Regresó a Cuba, donde se doctoró en Ciencias.