Kun lokakuun vallankumous puhkesi 1917, Wadenstjerna erosi Venäjän armeijasta ja palasi Kiovan kautta Suomeen vuoden 1917 lopulla. Suomen sisällissodan aikana hän toimi sotavankileirien ylitarkastajana maaliskuusta 1918 alkaen ja sodan päättyä hän oli Suomen tasavallan sotajoukkojen ylipäällikön esikunnassa erikoistehtävissä. Sisällissodan jälkeen hän oli valtiorikosylioikeuden sotilasjäsenenä valtiopetosoikeudenkäynneissä punaisia vastaan. Hän erosi elokuussa 1919 vakinaisesta palveluksesta. Tämän jälkeen Wadenstjerna osallistui Pohjois-Venäjän retkikuntaan komentajana ja joutui bolševikkien vangiksi yhdessä viidensadan muun valkoisen upseerin kanssa. Hänet teloitettiin Holmogoryn vankileirillä kesällä 1920.