Sau cuộc chiến, ông vẫn là một sủng thần của Quốc vương và được thăng cấp Thượng tướng Bộ binh vào tháng 1 năm 1869, với quyền chỉ huy Quân đoàn I của Bayern. Tuy nhiên, ông vẫn không bao giờ quên nỗi cay đắng về cuộc chiến năm. Ở độ tuổi 42, ông đã bạc đầu và sức khỏe của ông suy sụp. Viên tướng, giờ đây mang tên là Von der Tann-Rathsamhausen, đã tham gia trong cuộc Chiến tranh Pháp-Đức năm 1870, khi mà Quân đoàn I của ông và Quân đoàn II của Hartmann bố trí trong Tập đoàn quân số 3 của Phổ – Đức do Thái tử Phổ là Friedrich Wilhelm chỉ huy. Ông đã tham chiến lần đầu tiên ở Pháp trong trận đánh khốc liệt ở Wœrth ngày 6 tháng 8. Mặc dù quân đoàn của ông tham gia trận chiến không được lâu, họ đã góp phần đáng kể trong việc xoay chuyển thế trận với thắng lợi vang dội thuộc về người Đức. Quân Bayern chịu hao tổn không ít binh lực trận đánh này. Tiếp sau đó, quân ông cũng đóng vai trò quan trọng trong trận Beaumont vào ngày 30 tháng 8, nơi phía Đức loại được 7.500 quân Pháp ra khỏi vòng chiến và đánh bật đối phương về mạn đông sông Meuse.[1][2][3][4]

Ngoài ra, quân đội của ông cũng đóng góp không nhỏ trong trận Sedan – thắng lợi quyết định của Đức trước Tập đoàn quân Châlons của Pháp do Thống chế MacMahon chỉ huy, bằng cuộc tấn công vào Bazeilles, một khu vực nhỏ có 2.000 dân cư, tọa lạc trên hữu ngạn sông Meuse, và cách Sedan trên 0,8 km. Cuộc giao chiến tại đây được xem là một trong những trận đánh khốc liệt nhất trong chiến dịch. Trận chiến đã bùng nổ vào lúc 4:30 sáng ngày 1 tháng 9, và kéo dài trong suốt 6 tiếng đồng hồ.[1] Bất chấp hỏa lực của pháo binh Đức, lính thủy quân lục chiến Pháp đã chiến đấu dũng cảm và đẩy lùi quân bộ binh Đức, sau không thể nào đánh bật hoàn toàn đối phương. Quân Đức, với lực lượng được tăng cường, cũng tấn công không kém phần mãnh liệt, và cuối cùng quân Pháp đã bị buộc phải rút lui khỏi ngôi làng này.[5] Đã có những cáo buộc rằng binh sĩ quân đội Bayern đã thảm sát dân chúng Pháp tại Bazeilles, hoặc người Pháp đã tiến hành vũ trang cho dân thường – trái với quy luật của chiến tranh.[6] Ở một cấp độ nào đó, sự tham chiến của thị dân Bazeilles đã khiến cho quân lính Bayern nổi điên, song Von der Tann đã ngăn chặn quyết liệt những hành vi thịnh nộ của họ. Những cáo buộc về việc binh lính Bayern san phẳng Bazeilles và tàn sát nam giới, phụ nữ và trẻ em của một số cơ quan ngôn luận ở Anh đã khiến cho Von der Tann trở nên tai tiếng. Tuy nhiên, ông không hề phản kháng trước những lời nói xấu, và kiên nhẫn chờ đợi thời cơ: vào năm sau (1871), thị trưởng và hội đồng thành phố Bazeilles đã cho ra mắt một bản tổng kết về các sự kiện đã xảy ra, trong đó thể hiện sự vô căn cứ của những cáo buộc nhằm vào Tann và quân sĩ của ông ta.[1] Do tài mưu lược của ông, Von der Tann đã được trao tặng Thập tự Tư lệnh của Huân chương Quân sự Max Joseph.

Sau chiến thắng Sedan, quân đoàn của ông tạm thời lưu lại đây để vận chuyển số lượng tù binh và chiến lợi phẩm khổng lồ về Đức[3]. Vào đầu tháng 10 năm 1870, Chính phủ Pháp tại Tours đã tuyển mộ các lực lượng đông đảo ở đằng sông Loire nhằm giải vây cho thủ đô Paris. Trước tình hình đó, một lực lượng viễn chinh của Đức được thành lập, gồm thâu Quân đoàn số 1 của Bayern, Sư đoàn Bộ binh số 22 cùng với các Sư đoàn Kỵ binh số 2 và số 4 của Phổ, dưới quyền chỉ huy của Von der Tann. Đội quân này được lệnh phá hỏng việc tổ chức một đội quân Pháp hùng mạnh ở hai bên sông Loire nếu có thể, và quét sạch mọi lực lượng của đối phương ở phía bắc con sông. Đầu tháng 10, Tann khởi quân. Vào ngày 8 tháng 10, ông kéo quân tới cao điểm Etampes, đến ngày 9 tháng 10, ông tới Angerville, mà không gặp phải sự kháng cự quyết liệt nào từ các đội du kích quân franc-tireur của Pháp. Tuy nhiên, tình hình cho thấy Pháp đang tập trung 4 vạn quân ở Orléans. Vào ngày 10 tháng 10, quân của ông kéo tới Artenay, nơi khoảng 2 vạn quân Pháp tiến hành kháng cự. Tuy nhiên, quân Pháp đã bị đánh bại nhanh chóng và buộc phải tháo chạy trong hỗn loạn về Orléans. Quân Đức đã bắt giữ rất nhiều tù binh. Đến ngày 11 tháng 10, Von der Tann tiến thẳng đến Orléans, với Sư đoàn Bộ binh số 2 của Phổ và Sư đoàn Bayern số 2 ở tiền tuyến, Sư đoàn Bayern số một trong lực lượng dự binh và các Sư đoàn kỵ binh Phổ quan sát ở thai cánh. Lúc 10:30 sáng, quân tiền vệ của Đức đã đụng chạm với quân Pháp, và phải sau 9 tiếng đồng hồ thì quân Pháp mới bị đánh bật qua sông Loire. May mắn cho người Đức, các ngọn cầu bắc qua sông Loire không bị phá hủy, nhờ đó họ đột chiếm thành phố Orléans, gây ra thiệt hại rất lớn cho quân Pháp. Trong khi Von der Tann được lệnh không tiến ra ngoài tuyến Orléans, đầu tháng 11 năm 1870 Tập đoàn quân Loire của Pháp đã phát động một chiến dịch tấn công để giành lại Orléans. Trong thời điểm này, Sư đoàn Bộ binh số 22 và một Sư đoàn kỵ binh Phổ đã rút khỏi đội quân của ông, vì thế quân ông bị áp đảo nặng nề về mặt quân số. Tann quyết định phải thăm dò tình hình thực tế, cũng như là thực lực của các đạo quân Pháp chống lại ông. Đêm ngày 8 – 9 tháng 11, ông tập trung binh lực ở Coulmiers, và sáng hôm sau quân Pháp tấn công. Sau một cuộc giao chiến quyết liệt, quân Đức bị buộc phải rút lui, với thiệt hại nặng nề cho quân Pháp. Sau khi rút quân về St. Péravy trong trật tự, vào buổi chiều Tann rút đội quân đồn trú nhỏ bé của Đức khỏi Orléans. Vào ngày hôm sau, Sư đoàn Bộ binh số 22 của Phổ hội ngộ với Quân đoàn I Bayern, và quân của Tann đã rút về vị trí an toàn tại Toury. Cuộc triệt binh khỏi Coulmiers đã thể hiện tài thao lược của Tann và được bạn bè và kẻ thù của ông ca ngợi như là một thành tích chiến lược xuất sắc.[1]

Sư đoàn kỵ binh Phổ dưới quyền Hoàng thân Albrecht đã gia nhập Quân đoàn Bayern I vào ngày 10 tháng 11, và ngày hôm sau Sư đoàn Mecklenburg dưới quyền chỉ huy của Đại Công tước Friedrich Franz II xứ Mecklenburg-Schwerin, người được bổ nhiệm làm chỉ huy cấp trên của Tann. Mặc dù vậy, chức tư lệnh của Mecklenburg chỉ mang tính chất danh nghĩa, và thực quyền thuộc về tham mưu trưởng của Mecklenburg là tướng Albrecht von Stosch, một tướng lĩnh tài ba của Phổ. Điều đó khiến Tann có thể kiên nhẫn với sự xem thường đối với ông của Bộ Chỉ huy Phổ qua việc đặt ông dưới quyền một Đại Công tước bình thường[1]. Song, trong giai oạn kế tiếp của chiến dịch, ông bị thương ở chân nhưng phòng ngự thành công chiến tuyến của mình trong trận đánh ở Bazoches-les-Hautes ngày 2 tháng 12 năm 1870. Tiếp theo đó, ông và quân lính Bayern dưới quyền cũng thể hiện khả năng của mình trong các trận chiến tại Orléans và Beaugency vào cuối năm 1870. Cuối tháng 12, Quân đoàn Bayern I do Tann chỉ huy đã hội ngộ với đội quân vây hãm Paris, nơi họ thay chân Quân đoàn II của Phổ vốn đã tham gia chiến sự ở Đông dưới quyền tướng Edwin Freiherr von Manteuffel. Sau khi chiến tranh kết thúc, Tann tham gia trong lễ diễu binh khải hoàn của quân đội Đức vào Berlin ngày 16 tháng 6. Tháng sau, ngày 16 tháng 7, ông chỉ huy quân đội Bayern ca khúc khải hoàn trở về kinh thành München.