Donop wurde daraufhin in preußische Dienste übernommen und als Premierleutnant am 9. März 1867 dem 3. Garde-Regiment zu Fuß zunächst aggregiert sowie am 22. März 1868 einrangiert. Am 2. März 1869 wurde er zum Flügeladjutanten des Fürsten Leopold III. zur Lippe in Detmold ernannt. Für die Dauer der Mobilmachung war Donop während des Krieges gegen Frankreich als Adjutant zum Generalgouvernement Lothringen kommandiert. In dieser Eigenschaft am 6. September 1870 zum Hauptmann befördert, erhielt er für sein Wirken während der Belagerung von Toul das Eiserne Kreuz II. Klasse. Nach dem Vorfrieden von Versailles nahm Donop am 20. März 1871 seine Tätigkeit als Flügeladjutant wieder auf und wurde Mitte Juni 1871 à la suite des 3. Garde-Regiments zu Fuß gestellt. Nach dem Tod Leopold III. und der Thronübergabe an Fürst Woldemar erfolgte am 1. Februar 1876 seine Kommandierung zum Kadettenhaus Plön. Unter Entbindung von seiner Stellung als Flügeladjutant wurde Donop am 22. Juli 1876 zum Kompaniechef im Kadettenhaus ernannt. Im Jahr darauf wurde ihm mit der Beförderung zum Major der Abschied mit der gesetzlichen Pension und der Berechtigung zum Tragen der Uniform bewilligt.