ヘルムート・カール・ベルンハルト・フォン・モルトケ
一方モルトケは南ドイツ諸国に対する二個軍団もベーメン方面へ投入したかったが、これはビスマルクの反対で退けられた。
モルトケはオーストリアより充実していたプロイセンの鉄道網を利用して、これまでの軍事学の常識を覆す「分散進撃して攻撃時のみ集中」させる作戦計画を立てた。ザクセンからニーダーシュレージエンにいたる300キロの弧状にプロイセン軍の全兵力の7分の6にあたる三軍(エルベ軍、第1軍、第2軍)を配置し、それぞれの位置からベーメンのオーストリア軍へ向けて進撃させて決戦場で合流させる計画だった。ベーメンへ通じる鉄道はプロイセン側は5本、オーストリア側は1本であり、モルトケは優位を確信していた。
補給の組織化のため、トレスコウ将軍の推挙でヴィルヘルム1世は6月2日の勅令をもって今後国王の勅命は参謀総長をもって伝達するものと定めた。これによりモルトケは戦時中においては陸軍大臣に図らずとも全軍に命令を下せるようになった。6月8日付けで歩兵大将に昇進した。
子供のないモルトケは彼のことを我が子のように可愛がった。
1883年5月20日の勅令で参謀総長に帷幄上奏権が認められ、平時においてもいつでも皇帝に上奏できるようになった。これによって参謀総長が陸軍省の統制を受けるのは事実上軍の装備についてだけとなった。
1887年には『1870年から1871年の独仏戦争史』の監修にあたった。
普仏戦争後のモルトケは一貫してフランスとロシアに対する予防戦争を主張していた。モルトケは参謀総長に就任した時から露仏との二正面作戦は念頭に置いていたが、普仏戦争後にはその可能性がより高まっていた。とりわけモルトケはこの二国との戦争を不可避と考えていた。モルトケは二正面作戦について1871年4月に「短期間のうちに一方の敵を倒し、次いでもう片方の敵と戦う事を想定しなければならない」と語っている。どちらに重点をおいて攻勢をかけるかについては、モルトケは状況に応じて揺れ動いた。はじめ露仏双方に同兵力を当てて攻勢をかけることを想定していたが、やがてフランスの軍拡が目覚ましくなると、フランス側に重点的に攻勢をかける案に変更した。さらに1879年に独墺同盟が成立したことでロシア側に攻勢をかける計画に変更している。
戦争の時期については、(とりわけフランスについては)早ければ早いほどドイツが有利と考えていた。
この頃本国では北ドイツ連邦帝国議会において社会主義者のアウグスト・ベーベルらが反戦運動の一環で戦時国債の発行に反対し、大逆罪容疑で逮捕されるという事件が発生していた。モルトケはこれ以上戦争を長引かせるとこうした危険分子の活動が活発化すると懸念するようになっていた。
かくして1870年12月27日からパリ砲撃が開始された。パリ砲撃の最中、ビスマルクは南ドイツ諸国とドイツ統一の交渉を行い、北ドイツ連邦に南ドイツ諸国も加わる形でドイツ帝国の樹立にこぎつけた。そして1871年1月18日に大本営がおかれているヴェルサイユ宮殿においてヴィルヘルム1世のドイツ皇帝即位式が挙行された。
一方包囲と砲撃が続くパリでは飢餓が深刻となり、1871年1月26日、ついにパリが開城されることとなった。ドイツ占領軍の許可のもと行われた2月8日のフランス議会選挙の末にアドルフ・ティエールが議会の選出でフランス政府首班となり、彼はアルザス・ロレーヌ地方の割譲と50億フランの賠償金支払いの条件を受諾してドイツと講和条約を結んだ。
この講和に反対したパリ市民たちがパリ・コミューン政府を樹立し、ティエール政府をパリから追った。ビスマルクとモルトケはフランス軍捕虜を釈放してティエール政府の軍隊に参加させ、またドイツ軍にパリ砲撃を行わせることでティエール政府によるパリ・コミューン鎮圧を支援した。