К началу Отечественной войны 1812 года командовал 1-м резервным корпусом со штабом в городе Торопец, численность корпуса составляла 27 473 человека. Повелением императора Александра I корпус был расформирован, войска распределены между резервным корпусом М. А. Милорадовича и 1-м корпусом П. Х. Витгенштейна, а сам генерал Е. И. Меллер-Закомельский направлен в распоряжение главнокомандующего. Прибыв в действующую армию, вскоре он был М. И. Кутузовым назначен командовать 1-м кавалерийским корпусом, во главе которого сражался при Тарутине, Малоярославце и Красном и на берегах Березины. В 1813 году за заслуги удостоен чина генерал-лейтенанта.