20 февраля 1842 года Арнольди был командирован на Кавказ и там в рядах Моздокского казачьего полка принял участие в целом ряде экспедиций. Особенно отличился при отражении неприятельского нападения на аул Казак-Мирза-Юрт и на Баташ-Юрт, и 17 апреля 1843 года за отличие произведён в штабс-ротмистры со старшинством со дня отличия, то есть с 1 июля 1842 года. 6 декабря 1846 года произведён в ротмистры, причём с 15 мая командовал эскадроном. 16 мая 1851 года произведён в полковники.