Nach dem Krieg war Deimling kurzzeitig zum badischen Militärbevollmächtigten nach Berlin kommandiert und wurde nach seiner Rückkehr Flügeladjutant des Großherzogs Friedrich I. Bei der Mobilmachung anlässlich des Krieges gegen Frankreich war er 1870 zunächst Kommandant von Maxau und kam dann zum Stab der Felddivision. Während der Belagerung von Straßburg war Deimling für die Dauer der Anwesenheit des Großherzogs wieder als dessen Flügeladjutant tätig. Im weiteren Kriegsverlauf nahm er an den Gefechten am Ognon, bei Dijon, Autun, Châteauneuf, Nuits, Villersexel sowie der Schlacht an der Lisaine teil. Deimling erhielt das Eiserne Kreuz II. Klasse sowie das Ritterkreuz des Militär-Karl-Friedrich-Verdienstordens und trat im März 1871 als Major wieder seine Stellung als Flügeladjutant des Großherzogs an.