1812年の秋、ナポレオンのロシア遠征の動向を眺めつつ、カール・ヨハンは各国と頻繁に外交折衝を重ねていた。また彼はエージェントをノルウェーに送り、スウェーデン＝ノルウェーの統合に向けた世論操作を行った。この頃ストックホルムの彼の元には、スタール夫人、バンジャマン・コンスタン、アウグスト・シュレーゲルらが参集しており、彼ら知識人の手を借りて各国政府内にスウェーデン寄りの論調を作るとともに、フランス占領地の民衆に向けて蜂起を促すプロパガンダを流布させた。モスクワ陥落のニュースが届いた時、その場にいた誰もが驚愕したが、王太子はオーストリア使節に向かって「貴下の皇帝に告げられよ、ナポレオンは敗れたと」と言ったとスタール夫人は回顧している。次いで王太子はロシア皇帝に「ナポレオンは必ず最後に敗北します。陛下の軍は損失を補填できますが、彼の軍は補給基地から遠く離れており、補強を得ようとも不可能だからです」と書き送った。しかし同年冬のあまりに悲惨なフランス軍の撤退ぶりには衝撃を受け見舞金を送っている。またフランス軍の著しい弱体化は、ロシアとイギリスがスウェーデン抜きで勝利できると判断し、よってノルウェーの獲得の話が白紙に戻る懸念を生じさせた。ロシアとイギリスはフランスの同盟国デンマークをナポレオンから引き離し味方に引き入れようとしたが、デンマークがあくまで敵側におらねばノルウェー獲得が困難であるため、王太子は手管を用いてその妨害にあたった。またイギリス外相のカスルリーは依然としてカール・ヨハンを信用しておらず、ノルウェー獲得へイギリスの承認を与えることを渋っていた。よって王太子はナポレオンと対決する姿勢を示すために、スウェーデン、フランス両国間の大使召還を決定する。1813年のはじめ、フランスとの同盟関係を断ち切ったプロイセンはスウェーデンと接近しあう。スウェーデンが大陸に軍を派遣しプロイセンの領土回復に協力する代わりに、プロイセンはスウェーデンのノルウェー獲得の承認とその為の兵力の提供を約束した。更に王太子はオーストリアのフランツ1世、カール大公、メッテルニヒらにしきりに書簡を送り、第6次対仏大同盟に参加するよう促した。3月3日、イギリスとスウェーデンは公式な同盟関係を結び、イギリスはスウェーデンに対し、100万ポンドの補助金、ノルウェー獲得の承認とそれに向けたイギリス艦隊の海上支援、スウェーデン軍の大陸への輸送を約束した。代わりにスウェーデンは大陸における「共通の敵」との戦いに、王太子指揮下の30,000兵を従軍させる事を約束した（ストックホルム協定）。同時期、ナポレオンからフランス側について戦うならばフィンランドとポメラニアおよび大陸軍全軍団の指揮権を与えると非公式に告げられたが、王太子は3月23日付の親書にてポメラニア侵略を改めて非難するとともに、大陸封鎖令が国家間にひずみを生じさせていること、ナポレオンの征服事業のために夥しい人命が失われたこと、そしてナショナリズムの高まりは統一王朝構想と相和しないことを告げ、「政治には友情も憎悪も存在しません。神意が統治せよと命じた人民に対する義務しか存在しません」と訣別の意を伝えた。後に解放戦争と呼ばれるこの1813年の戦役に向けて、ナポレオンは新たに兵力を増強しており、5月2日のリュッツェンの戦いでは、フランス軍の騎兵の不足によってかろうじてロシア-プロイセン軍は決定的な敗北を免れることができた。カール・ヨハンの当初の計画ではナポレオンと戦う前にデンマーク制圧を行うはずであったが、連合国軍が苦戦を強いられていることから、延期することに同意させられた。5月18日、スウェーデン軍を率いて王太子はシュトラールズントに上陸する。王太子はナポレオンから「これまでの事は許すから中立でいろ」との伝言を受けたが無視した。だが、パリにいる妻デジレからの「フランスの敵となっては、貴方は国内の声望を失ってしまいます。もしナポレオンが失脚したら、貴方はフランスで重要な役割を担うはずです」との手紙は心理的葛藤を彼にもたらし、この後の行動を幾分左右した。6月4日、ロシアとプロイセンがスウェーデンに告げずにフランスと停戦協定を結んだことは王太子を憤慨させる。ここでロシアとプロイセンが同盟から抜けたら、スウェーデンとイギリスだけでナポレオンと戦わざるを得なくなるからだ。ロシア皇帝からの使者ポッツォ・ディ・ボルゴはこの停戦は時間稼ぎで、プロイセンが軍を再組織し、オーストリアが参戦の準備をするためだと説得し何とか怒りを宥めたが、シュトラールズントに上陸した時、約束されていたはずのロシアとプロイセンからの補充兵が無かった前例があったこともあり、王太子は同盟参加国の信用性に疑念を抱く。7月、シレジアのトラッヒェンベルクにて、カール・ヨハンとアレクサンドル1世、フリードリヒ・ヴィルヘルム3世ら連合国首脳の会談が開かれ、連合国軍の包括戦略が話し合われた。カール・ヨハンの帝国元帥時代の知識と経験が、戦略の考案に貢献したとされ、イギリスのウィリアム・カスカート将軍は「王太子のプラン」が合意を得たとカスルリーに報告している。基本コンセプトは連合国軍を3つに分け半円を成して大陸軍を囲い込み、部下の将軍が率いる個別の軍と戦闘を行う一方、ナポレオン本体との戦闘は全軍が集結するまで避け、ナポレオンが連合国軍のいずれかに攻撃を仕掛けてきたら即座に退却し、その一方で他の軍がナポレオンの側面と連絡線を攻撃して消耗させるというものだった。かくして王太子は連合国軍北方軍の総司令官として、スウェーデン軍と、ロシア軍・プロイセン軍約95,000兵、イギリス兵その他を足し合わせた総勢158,000兵を率いることになる。しかしながら、スウェーデン軍の中には依然として親フランス・反ロシアの勢力が根強く存在していた。また戦役を通して領土を奪回せんとする連合国の間にも利益を巡って対立が生じていた。王太子はノルウェー獲得に向けたデンマーク攻略をナポレオンとの戦いの後に延期したため、そのために30,000しかいない自軍の兵を温存しておく必要があった。そしてそのデンマークだが、オーストリア外相のメッテルニヒはスウェーデン王太子を信用しておらず、デンマークを弱体化させることは欧州の勢力均衡を妨げかねないとしてノルウェーの割譲には好意的ではなく、デンマークに対し外交的支援を行っていた。また、シュトラールズントはスウェーデン軍にとって自国及びデンマークとノルウェーに至る重要な連絡線であり、よってそれが脅かされないよう後方を常に気にかける必要があった。上述のようにカール・ヨハンは軍事行動と政治的立場の両面で複雑かつ困難な状況に身を置きながらナポレオンと戦わねばならなかった。8月11日、休戦が破られ戦争が再開される。8月23日のグロスベーレンの戦いと9月6日のデネヴィッツの戦いにて王太子の指揮する北方軍はフランス軍の攻撃からベルリンを防衛することに成功した。しかしプロイセン軍は一方的に負担を強いられたと苦情を申し立てた。事実、王太子はフランス人の血を流したくなく、元同僚のネイに向けて、連合国側から提示されている和平案を受け入れるようナポレオンを説得して欲しいと手紙を送りもしたが、8月末にフランス軍がドレスデンの戦いにて大勝を収めたことはナポレオンを勢いづけ、交渉による和平が成立する望みを失わせた。デネヴィッツの戦いの後、王太子はツェルプストで数週間過ごし、その間フランス軍の士気低下を狙ってプロパガンダによる心理戦を仕掛けていたが、他の連合国に不活発な印象を与えることになる。実際のところカール・ヨハンの一見やる気のない態度は、逆説的であるが、連合国軍内の団結を強める結果をもたらしていた。しかし盟友アレクサンドル1世さえも王太子の行動に不信を抱き、不活発でいるとかえって自身の立場が厳しいものになると使者を送って警告したため、10月4日、王太子の北方軍はエルベ川を渡河し、ゆっくりと慎重にケーテンを経由して連合国軍の集結するライプツィヒに向けて南進した。のちに諸国民の戦いと呼ばれるライプツィヒの戦いは、10月16日から19日までの4日間かけて繰り広げられたが、王太子はその最終段階になって参戦する。15日の朝、ナポレオンはライプツィヒ周囲に集う連合国の大軍を見て、王太子の北方軍も既にいるものと誤解していた。その一方、北方軍は17日夜になって戦場近くに到着した。18日の戦闘では、王太子はフランス軍時代にドイツ人から人気だったこともあり、プロパガンダの効果も相まって、フランス軍に属するドイツ人兵を大量に寝返らせることに成功する。かつてヴァグラムで王太子の指揮下にいたザクセン人の砲兵隊長は、大げさな布告を出して自分たちを庇ってくれた元元帥の姿を見るやいなや、2個中隊もろとも寝返ってきた。そしてフランス軍に向かって砲を打ち込んだので、フランス軍は意表を突かれて混乱する。19日、王太子の軍はライプツィヒ南東の門を破り市内になだれ込んだ。ここへ来てナポレオンは敗北を悟り、ライプツィヒからの退却を決定する。こうして王太子は一番遅くやって来たにもかかわらず、ライプツィヒ中心部一番乗りを果たした。トラッヒェンベルクからライプツィヒの戦いまでの期間が、国際政治におけるスウェーデン王太子の重要性の頂点だった。同盟結成自体もそうだが、戦略立案においても北方軍の統率においても王太子は連合国軍の勝利に貢献した。しかしながら、オーストリアやそれ以外にも多くの国々が連合側に参加したこと、王太子がスウェーデン兵を温存したこと、続くフランス戦役に参加せずノルウェー獲得に向けてデンマーク攻略に向かったことは、ライプツィヒ戦後の彼の国際的地位の下落をもたらした。