Efter tjänst i brittiska och franska flottorna blev Nordenskjöld 1788 flaggkapten i örlogsflottan under hertig Karl; för sin insats vid Hogland samma år blev Nordenskjöld konteramiral. Att ”Viborgska gatloppet” 1790 lyckades var Nordenskjölds förtjänst. Han var 1796–98 krigsplacerad som örlogsflottans högste chef.