Í byrjun næsta árs varð hann liðsforingi í Prússneska hernum og tók þátt í Waterlooherferðinni sem yfirmaður III liðsins (með Carl von Clausewitz sem herforingi). Frá sviði Ligny dró hann sig til baka með restinni af her Blücher á Wavre, og þegar önnur liðið gekk í átt að Waterloo, varði von Thielmann þessa hreyfingu gegn Grouchy, sem barðist í Slaginu við Wavre
(1819 júní 1815), og stuðlaði þannig verulega að sigrinum við Waterloo.