Während der Befreiungskriege kämpfte Brandenstein in den Schlachten bei Großgörschen, Bautzen und an der Katzbach sowie im Gefecht bei Bunzlau. Am 16. Oktober 1813 schied er aus württembergischen Diensten aus und kam als persönlicher Adjutant zum Herzog Karl August von Weimar. Im Feldzug von 1814 gegen Frankreich kam er in den Stab des russischen Oberst von Geismar. Brandenstein kämpfte in diesem Feldzug bei den Belagerungen von Montmedy und Longwy sowie in der Schlacht bei Laon. Im Gefecht von Mont Cassel erwarb er den Orden des Heiligen Wladimir IV. Klasse. Ferner kämpfte er bei Doullens und Montdidier. Im Jahr 1815 kam er als Adjutant zu Karl II., Großherzog von Mecklenburg-Strelitz.