Il 18 maggio aprì il fuoco sulle truppe austriache presenti a Peschiera del Garda. Dopo tre giorni di bombardamenti, l'esercito sabaudo mise immediatamente in seria difficoltà le forze nemiche. Il 26 maggio Ferdinando propose la resa incondizionata al generale von Rath, ma, dopo le ventiquattro ore di tempo concessegli, Rath rifiutò tale resa e continuò la sua resistenza, grazie all'appoggio assicuratogli dal generale Josef Radetzky, proveniente da Rivoli Veronese.
Il 29 maggio si ebbe la battaglia di Curtatone e Montanara; da Rivoli giunse una colonna di militari austriaci, ma fu loro impedito di giungere a destinazione, poiché quest'area era ben protetta da volontari italiani. Gli austriaci furono quindi costretti ad indietreggiare. Giunta a Carlo Alberto la notizia della resa austriaca, il re raggiunse immediatamente Peschiera del Garda, dove rese omaggio al figlio Ferdinando, cui conferì la medaglia d'oro al valore militare.
Durante la guerra di Crimea del 1855 avrebbe dovuto assumere il comando del Corpo di spedizione piemontese ma la sua salute in declino non gli permise di accettare l'incarico. La sua salute non migliorò e morì a Torino il 10 febbraio 1855. Riposa nella cripta reale della basilica di Superga, sulle alture del capoluogo piemontese.
^A norma dell'art. 34 dello Statuto Albertino: «I Principi della Famiglia Reale fanno di pien diritto parte del Senato. Essi seggono immediatamente dopo il Presidente. Entrano in Senato a vent'un anno, ed hanno voto a venticinque».