1752 avancierte er als Oberst zum Dragonerregiment Sachsen-Gotha (späteres Ulanenregiment Nr. 8) und übernimmt kurze Zeit später das Kommando der Einheit. Ab 1756 wurde O’Donnell als Generalmajor geführt und befehligte als solcher am 30. September 1756 die aus allen Grenadier- und Karabinierkompanien zu Fuß und zu Pferd und den leichten Truppen der Generale Hadik und Draskowics zusammengesetzte Vorhut des Heeres auf dem Marsch auf Lobositz. In der am 1. Oktober 1756 stattfindenden Schlacht bei Lobositz übernahm er das Kommando über die österreichische Kavallerie, nach dem der kommandierende General Radicati verwundet wurde. Nach dieser Schlacht nahm O’Donnell in dieser Funktion auch an der Schlacht bei Prag am 6. Mai 1757 teil, wo er sich erneut durch besondere Tapferkeit auszeichnete, indem er den österreichischen Rückzug deckte. Später 1757 wurde er zum Feldmarschallleutnant befördert und zum Inhaber des Kürassierregimentes Cordova (späteres Dragonerregiment Nr. 5) ernannt.