Kaksi vuotta myöhemmin Thesleff osallistui sotatoimiin Ranskaa vastaan. Suomen sotaan hän osallistui Venäjän keisarillisen armeijan Savon ryhmässä. Thesleff kunnostautui muun muassa Siikajoen, Lapuan sekä Alavuden taisteluissa ja hänet ylennettiin majuriksi vuonna 1808.