Во время Отечественной войны 1812 года генерал-майор граф Пален был шефом Сумского гусарского полка и командовал 3-м резервным кавалерийским корпусом, за отличие под Витебском был произведён в генерал-лейтенанты, в конце июля из-за болезни вынужден был оставить армию. К началу Заграничного похода 1813 года вернулся в строй, отличился в сражении под Бауценом, в Битве народов под Лейпцигом был ранен. В кампании 1814 года сражался во Франции, за взятие Парижа был удостоен ордена Св. Георгия 2-й степени.