С этого времени началась боевая служба Золотухина, сперва в экспедициях против непокорных горцев (в Чеченском отряде, 1844—1845 гг.), затем в заграничных походах в Дунайских княжествах (1849—1850 гг.) и, наконец, в Крыму (1854—1855 гг.), причём он находился в Севастополе во время первого бомбардирования этого города 5 октября 1854 г. В это время Золотухин, будучи штабс-капитаном, неоднократно командовал батареей, выказав при этом немало мужества, хладнокровия и распорядительности. За отличия, выказанные при вылазке в первой дистанции оборонительной линии Севастополя, он был пожалован орденом св. Владимира 4-й степени с мечами и бантом, а за таковое же отличие в сражении при Чёрной речке 4 августа 1855 года произведён в капитаны.