En 1812 estuvo al mando de la 17.ª División en Borodino y en Vyazma durante la Invasión napoleónica de Rusia.
Después de ser ascendido a jefe del 9º Cuerpo de Infantería, luchó en Katzbach y en Leipzig en 1813 y en la Batalla de Brienne y en la de La Rothière en 1814.
Su pequeño cuerpo fue efectivamente destruido y se convirtió en prisionero de guerra francés.
Olsufiev permaneció en París hasta la ocupación aliada de la ciudad.
Estuvo al mando del 4.º Cuerpo a finales de 1814 y de la 17.ª División entre 1815 y 1820.