W czasie wojny polsko-rosyjskiej (1831) Szlegel otrzymywał awanse kolejno na kapitana, majora i podpułkownika. Brał udział w bitwie pod Grochowem, w której zdobył dwa nieprzyjacielskie działa. 10 marca otrzymał Krzyż Złoty Orderu Virtuti Militari. W obronie Warszawy we wrześniu 1831 stał na czele batalionu grenadierów; za doskonałą postawę w walce otrzymał bardzo rzadkie wówczas odznaczenie – Krzyż Kawalerski Virtuti Militari. Po upadku powstania wyemigrował do Europy zachodniej. Wyrokiem Najwyższego Sądu Kryminalnego, powołanego w roku 1832 w Warszawie dla osądzenia powstańców listopadowych, został zaocznie skazany na karę śmierci.
Emigracja i śmierć Józef Zaliwski wysłał Szlegla do Awinionu z zadaniem werbunku ochotników do przygotowywanej wyprawy partyzanckiej do Polski. Oprócz powierzonego zadania, Szlegel współorganizował m.in. pogrzeb zmarłego w pojedynku oficera byłego 4 Pułku Piechoty Liniowej – ppor. Jana Misiewicza. Kilka tygodni później ofiarą pojedynku padł sam Karol Szlegel. W Awinionie podpułkownik popadł w konflikt z kpt. Kacprem Dziewickim (późniejszym zaliwszczykiem). Powodem sporu były różnice zdań o charakterze politycznym. Eskalacja konfliktu doprowadziła do spoliczkowania Dziewickiego przez Szlegla, a następnie do pojedynku. W jego wyniku, w dniu 5 lipca 1832 r.