Sau chiến thắng Gravelotte của Đức, Quân đoàn III đã tham gia trong cuộc vây hãm Metz, và góp phần đánh bật cuộc phá vây cuối cùng của Bazaine trong trận Bellevue vào ngày 7 tháng 10 năm 1870. Sau khi Bazaine và đội quân của ông này đầu hàng, Friedrich Karl đã chuyển quân về hướng tây nam để phối hợp với Đại Công tước xứ Mecklenburg-Schwerin trên sông Loire. Cùng với Quân đoàn X, những người bạn chiến đấu cũng của họ tại Vionville, Quân đoàn III của Alvensleben đã tham gia tích cực trong trận Beaune-la-Rolande. Ngoài ra, binh lính của ông cũng chiến đấu hiệu quả trong các trận giao chiến ở Chilleurs-aux-Bois, Orléans, Vendôme và cuối cùng là thắng lợi quyết định của quân đội Đức tại Le Mans. Khi chiến tranh kết thúc, Alvensleben đã được ban tặng lá sồi của Huân chương Quân công "Pour le Mérite", Huân chương Thập tự Sắt hạng nhất và trợ cấp 10 vạn thaler. Vào năm 1873, ông được thăng cấp Thượng tướng Bộ binh và nghỉ hưu không lâu sau đó. Vào năm 1892, trong dịp kỷ niệm trận Le Mans, vị lão tướng đã được phong tặng Huân chương Đại bàng Đen. Ông qua đời ngày 28 tháng 3 năm 1892 tại thủ đô Berlin.