Während des Krieges gegen Dänemark 1864 war Alvensleben als Major im Generalstab der Garde-Infanterie-Division und nahm an den Gefechten bei Klein-Rheida, am Koograben, Kolding und Fridericia sowie an der Belagerung und dem Sturm auf die Düppeler Schanzen teil. Im Feldzug gegen Österreich 1866 kämpfte er beim Kavalleriekorps der 1. Armee bei Münchengrätz, Gitschin und Königgrätz. Nach Kriegsende wurde Alvensleben kurzzeitig in den Großen Generalstab versetzt und dem Gouvernement des Königreich Sachsen zugeteilt. Am 30. Oktober 1866 erhielt er dann seine Ernennung zum Kommandeur des Ulanen-Regiments Nr. 15. In dieser Stellung wurde Alvensleben am 31. Dezember 1866 mit Patent vom 30. Oktober 1866 zum Oberstleutnant sowie am 26. Juli 1870 zum Oberst befördert. Sein Regiment führte Alvensleben 1870/71 im Krieg gegen Frankreich in den Schlachten bei Colombey, Vionville und Gravelotte. Für seine Leistungen wurde er mit beiden Klassen des Eisernen Kreuzes sowie am 28. Februar 1871 mit dem Orden Pour le Mérite ausgezeichnet.