Er trat nun am 23. April 1807 als Sekondeleutnant beim Füsilierbataillon der Leibbrigade in den Dienst des Großherzogs von Hessen und machte als solcher den Feldzug von 1809 gegen Österreich mit. Als in der Schlacht bei Wagram die älteren Offiziere früh verwundet waren, kommandierte Weitershausen eine Kompanie. Er wurde am 20. Mai 1811 Premierleutnant, als er 1812 mit der Grande Armée nach Russland zog. Er kam über Rügen und Tilsit nach Wilna, wo er zum Korps „Wreede“ gehörte. Als sich das Korps im Dezember zurückzog, kam er nach Danzig. Dort befehligte Weitershausen wieder eine Kompanie. Bei der Verteidigung der Stadt erwarb er das Kreuz der Ehrenlegion. Am 24. Januar 1814 wurde er Hauptmann im Regiment „Prinz Emil“ und nahm mit dem Verband 1814/15 am Krieg gegen Frankreich teil. Das Regiment kämpfte am 18. März 1814 bei St. Georges, am 20. März 1814 bei Limonest und am 24. Juni 1815 bei Straßburg.