Während der Mobilmachung anlässlich des Sardinischen Krieges wurde Grolman vom 15. Juni bis zum 15. August 1859 als Kompanieführer des mobilen II. Bataillons im 1. Garde-Landwehr-Regiments in Stettin kommandiert. Am 20. März 1860 wurde er zur Begleitung des Ministerresidenten und Generalkonsuls Julius von Minutoli (sein Onkel) nach Persien abkommandiert. Dafür erhielt er neben seinem Gehalt nochmal 1000 Taler. Am 23. Februar 1861 wurde Grolman in das 3. Garde-Regiment zu Fuß versetzt, wo er am 8. Dezember 1861 zum Hauptmann und Kompaniechef aufstieg. Von dort folgte am 20. November 1862 seine Versetzung in den Generalstab der 10. Division nach Posen. Am 7. Juni 1866 wurde er zum Major befördert. Während des Krieges gegen Österreich wurde Grolman während eines Erkundungsrittes im Gefecht bei Nachod verwundet. Er kämpfte aber wieder bei Skalitz und Schweinschädel, wo er so schwer verwundet wurde, dass er für den Rest des Krieges kampfunfähig war. Am 20. September 1866 erhielt er den Roten Adlerorden III. Klasse mit Schwertern.