Rapport au général der Kavallerie Guillaume de Stolberg-Wernigerode en tant que général commandant sortant (sur le cheval blanc) par le général de division Friedrich Wilhelm von Rauch; Peinture à l'huile d'Emil Hünten, 1882
Après le déclenchement de la guerre contre l'Autriche, en , il s'engage à nouveau dans l'armée à partir de en tant que commandant de la 6e brigade de cavalerie de la Landwehr et couvre la frontière avec la Galice, mais sa cavalerie est forcée de battre en retraite par la résistance ennemie à Auschwitz. Après la paix, Stolberg est promu lieutenant général et nommé le commandant de la 12edivision d'infanterie à Neisse. Au déclenchement de la guerre contre la France en , il devient commandant du 2edivision de cavalerie, qui porte généralement son nom. Sa division est affectée à la 3e armée sous les ordres du prince héritier Frédéric-Guillaume de Prusse et n'a été entièrement rassemblée que le à Mayence. Elle couvre le flanc gauche de la 3e armée à Sedan et dans sa progression vers Paris. Après la bataille de Coulmiers, la division passe au département de l'armée nouvellement formé du grand-duc de Mecklembourg-Schwerin et combat dans la région d'Orléans en novembre. Après cela, la division Stolberg passe ensuite sous le commandement suprême de la 2e armée du prince Frédéric-Charles de Prusse. Elle couvre la poursuite de l'ennemi vers l'ouest au début de 1871 en direction du Mans.
Après ses adieux, il se retire dans ses terres de Jannowitz.
Famille
Le , il épouse la comtesse Élisabeth de Stolberg-Roßla (1817-1896), fille du comte Auguste de Stolberg-Roßla(de) et de la comtesse Caroline d'Erbach-Schönberg. Sa femme meurt deux ans avant lui à Dresde. Leur long mariage de 61 ans produit 14 enfants: