С начала новой войны с турками Племянников принял в ней самое видное участие, с отличием командовал корпусом в битве при Ларге (27-го июня 1770 года), где много способствовал одержанию победы. В последовавшем вскоре (21-го июля 1770 года) Кагульском бою Племянников, командуя корпусом на левом фланге, своей атакой нанес туркам решительный удар и тем помог овладеть неприятельскими укреплениями. Императрица наградила его за это чином генерал-аншефа и первым орденом Святого Георгия 2-й степени.