În Războiul de Şapte Ani, comportamentul său strălucit la cimitirul din Leuthen şi la Hochkirch l-a făcut să fie promovat la gradul de maior. În 1760, în bătălia aproape pierdută de la Torgau, Möllendorf a fost capturat de austrieci, dar a fost eliberat în 1761 și a fost făcut general major mai târziu în acel an. A primit un Ordin al Meritului pentru eforturile sale. La bătălia de la Burkersdorf
Möllendorf a comandat o brigadă care a participat la asaltul de succes al pozițiilor fortificate austriece.