Als Napoleon 1812 seinen Krieg gegen Russland plante, holte er auch Pelletier in seinen Stab. Neben administrativen Aufgaben konnte sich Pelletier wiederum durch Tapferkeit in den Schlachten vor Kljastizy (28. Juli/1. August 1812) und Borodino (7. September 1812) auszeichnen. Bei Borodino wurde er verletzt, stand aber schon wenige Wochen später bei Polozk (18./20. Oktober 1812) an der Front. Auch an den Gefechten vor Krasnoje (15./18. November 1812) und an der Beresina (26./18. November 1812) nahm er teil.