В 1853 году, с началом Крымской войны, Потапов отправился в расположение Дунайской армии, в составе которой принял участие в военных действиях против османских войск. При осаде турецкой крепости Силистрия он являлся траншей-майором правого фланга осадной линии, был награждён Орденом Святого Владимира 4-й степени с бантом. В ноябре 1855 года был произведён в полковники и назначен исправляющим должность начальника штабов одновременно 1-й и 3-й пехотной дивизий.