En la desastrosa Batalla de Jena-Auerstedt (1806) Möllendorf jugó una parte considerable, aunque realmente no comandó ningún cuerpo. Estuvo presente con el rey Federico Guillermo III en Auerstedt. Fue herido, y cayó en manos de los franceses, en la debacle que prosiguió. Más tarde fue liberado, y Napoleón le concedió la gran cruz de la Legión de Honor.