Witkiewicza i Janczewskiego aresztowano i skazano na śmierć. Witkiewiczowi w drodze łaski zamieniono karę na dożywotnią służbę w batalionie liniowym w Orsku, 25 wiorst od Orenburga – bez prawa awansu; odebrano mu także szlachectwo. 8 marca 1824 wywieziono go z Wilna do Moskwy, skąd etapami, zakuty w kajdany szedł przez długie miesiące do miejsca przeznaczenia.
Początek służby polegał na ogłupiającej musztrze, czyszczeniu karabinu i wykonywaniu najcięższych i najbrudniejszych prac. Monotonne życie w garnizonie orskim urozmaicały Witkiewiczowi wypady w stepy kazachskie, w czasie których zaczął uczyć się języków miejscowych plemion, poznawać ich obrzędy, tradycje. Znakomicie opanował perski, arabski, a także paszto (według wspomnień Alojzego Pieślaka, Witkiewicz znał, łącznie z europejskimi, 19 języków). Uczyniło to go przydatnym dla rosyjskich interesów w Azji Środkowej. Witkiewicz zaczął awansować, gdy przypadkowo w 1829 spotkał Aleksandra von Humboldta, który badając góry Uralu, zatrzymał się w drodze do Orenburga w twierdzy Orskiej. Humboldt, odkrywszy talenty Witkiewicza, wstawił się za nim u gubernatora wojskowego w Orenburgu, a następnie po powrocie do Petersburga u cara Mikołaja I. Dzięki temu wstawiennictwu w kwietniu 1832 awansowano Witkiewicza do stopnia podchorążego (portupiej – praporszczik).