Gilgenheimb besuchte das Kadettenkorps und wurde am 9. April 1864 als Sekondeleutnant dem Pommerschen Husaren-Regiment (Blücher Husaren Nr. 5) der Preußischen Armee überwiesen. Kurz darauf wechselte er am 12. Mai 1864 mit der Anstellung im 4. Niederschlesischen Infanterie-Regiment Nr. 51 von der Kavallerie zur Infanterie. Mit diesem Verband nahm er 1866 während des Krieges gegen Österreich an der Schlacht bei Skalitz teil. In der Schlacht bei Königgrätz war er zeitweise Führer der 11. Kompanie, mit der er im Dorf Wschestar sieben feindliche Geschütze erobern konnte. Dafür erhielt er den Roten Adlerorden IV. Klasse mit Schwertern.