После заключения Тильзитского мира энергичная деятельность Буксгевдена по укреплению обороноспособности вверенного ему региона снова завоевала ему благосклонность императора, и с началом русско-шведской войны 1808—1809 годов он был назначен главнокомандующим действующей армией в Финляндии, получив под начало 24 тысячи человек. Начало войны было ознаменовано успехами русских войск, за месяц занявших всю южную и центральную Финляндию и Аландские острова. 3 мая русские овладели крепостью Свеаборг, а к декабрю 1808 года установили контроль над всей территорией Финляндии. За действия в ходе кампании Буксгевден был удостоен бриллиантовых знаков ордена Св. Андрея Первозванного и ордена Св. Георгия 2-й степени. В то же время в Санкт-Петербурге методы ведения войны Буксгевденом считали слишком осторожными, с лета постоянно присылая в войска инспекции. Буксгевден, раздражённый мелочной опекой, при которой в столице больше считались с планами инспектировавшего его армию полковника Паулуччи, чем с его собственными, стал просить об отставке. Однако она была принята только после того, как он заключил перемирие в Лохтео, названное Александром I «непростительной ошибкой».