Выросший в строю, следовал не инструкциям, а понятиям и приемам, в которых окреп сам с юношеских лет, являлся заботливым главой семейства и всеми своими мерами подготовил вверенную ему артиллерию к блестящему поприщу, открывшемуся в турецкой войне 1853–1855 гг.

Наследник престола великий князь Александр Николаевич, посетив Кавказ в 1856 г., остался очень доволен артиллерией, которая, несмотря на постоянные военные действия с горцами, находилась в замечательном состоянии, подтвердившемся на деле. В походе против турок в Малой Азии в 1853 г. Бриммер лично командовал артиллерией корпуса и отдал приказ: «Чтобы поближе познакомился с нами, неприятель должен действовать преимущественно с ближней дистанции». Этот приказ исполнялся в каждой батарее; в первом же сражении при Баяндуре, 2 ноября 1853 г., русская артиллерия выдерживала огонь двойного числа турецких орудий, скрыто поставленных, и нанесла им немалый вред, хотя и сама при этом пострадала. Справившись своими средствами, в следующем сражении при Баш Кадык Ларе, 19 ноября, после подготовки артиллерийским огнем атаки, Бриммер, видя, что стрельба затягивается напрасно, двинул свои ближайшие батареи на турецкие и овладел 22 орудиями, тем решил сражение в пользу русских. Турецкие войска, расстрелянные картечью, бежали. Бриммер 4 декабря 1853 г. за это сражение награждается чином генерал лейтенанта.

Пример безусловной геройской отваги он проявил в следующем сражении при Курюк Даре 24 июня 1854 г., здесь вместе с пехотой он двинулся на турок под их убийственным огнем и, переменяя позиции, приближался к ним все ближе и ближе. Сперва он осыпал турок картечью с расстояния 400 сажень, затем подошел к ним на 250 сажень и снова открыл огонь. Узнав, что в его резерве не имеется более ни одного человека, он, тем не менее, подошел к ним на расстояние в 60 сажень, сильным огнем устлал поле турецкими трупами и затем бросился на них с пехотой в штыки. В приказе по армии главнокомандующий князь Бебутов благодарил Бриммера за это сражение и заметил при этом, что «победу доставила нам артиллерия, заменив своею меткою стрельбою малочисленность наших войск». Затем участвовал в осаде крепости Карса в 1855 г., и на его долю выпала тяжелая обязанность в день неудавшегося штурма этой крепости. Видя тщетность геройских усилий наших войск овладеть Карсом, главнокомандующий граф Муравьев в последний час кровавого штурма передал Бриммеру командование над войсками и разрешил ему поступить по своему усмотрению. Наши войска, двинувшись на штурм без лестниц, фашин, перекидных досок, не могли взобраться на стену и, поражаемые турками в упор, гибли напрасно. Бриммер успел собрать колонны и отвести их назад, не оставив в руках турок никаких трофеев. По окончании военных действий в Малой Aзии Бриммер награжден орденом Св. Владимира 2 й степени и назначен командующим корпусом на турецко кавказской границе. Находясь в Александрополе, заботился о раненых, больных и пленных и о благосостоянии вверенных ему войск.

Вскоре Бриммеру пришлось расстаться с Кавказом: он назначается комендантом крепости Новогеоргиевска близ Варшавы. Сослуживцы торжественно проводили любимого генерала. Растроганный до слез боевой генерал выпил последний бокал и, бросив его на землю, сказал: «Не бывать мне более на Кавказе, не своя семья, не кавказцы закроют мне глаза». Слова его оправдались: боевое поприще и длительная служба Бриммера с отъездом с Кавказа закончились. В Новогеоргиевске его мучили недуги и принуждали неоднократно ездить за границу для лечения на воды, тем не менее, он и здесь, помимо заботы о самой крепости, прилагал усилия к устройству русских колоний близ крепости.