18 сентября 1849 г. живейшую признательность Его Величества на строгий порядок и неутолимые труды в Венгрии. За усмирение Венгрии и Трансильвании награжден был серебряной медалью. В 1850 г. 30 января Н. Н. Кармалин был причислен к гвардейскому штабу и в следующем назначен старшим адъютантом в штаб гвардейского пехотного корпуса по части генерального штаба. В 1852 г. за усердную службу удостоился получить 5 января благодарность Его Высочества Наследника Цесаревича и в том же году произведен в капитаны и назначен состоять при штабе Его Императорского Высочества Наследника Цесаревича, главнокомандовавшего гвардейским и гренадерскими корпусами. За усердную службу в том же году 22 декабря удостоился получить благодарность Его Императорского Высочества Наследника Цесаревича. В 1853 г. за отличное исполнение поручений по предмету чтения лекций тактики для старших офицеров гвардейского и гренадерского корпусов вновь удостоился получить благодарность Его Высочества и был назначен 28 октября исправляющим должность адъюнкт-профессора тактики в Николаевской академии генерального штаба. В 1854 г. во время войны с англо-французами находился в составе войск, охранявших прибрежье С. – Петербургской губернии, исполняя обязанности дивизионного квартирмейстера 1 легкой гвардейской кавалерийской дивизии. В 1855 году Н. Н. Кармалин произведен в полковники и 19 февраля при вступлении на престол Государя Императора Александра Николаевича ему объявлено, в числе прочих, Высочайшее благоволение. Высочайшим приказом, состоявшимся 14 января 1856 года, назначен исправляющим должность обер-квартирмейстера гвардейского пехотного корпуса и в том же году 26 августа за отлично-усердную и ревностную службу Всемилостивейше награжден орденом св. Станислава 2 ст. и пожалован бронзовой медалью в память войны 1853–1856 гг.; кроме того, за смотры, маневры, ученья и парады в присутствии Государя Императора в том же году Н. Н. Кармалину объявлено Именное Высочайшее благоволение.

В 1857 году 1 января Высочайшим приказом он назначен начальником штаба 2-й гвардейской пехотной дивизии и в том же году за отлично-усердную и ревностную службу Всемилостивейше награжден орденом св. Станислава 2 ст. с Императорской короной. В 1858 году за смотры и парады объявлено именное Высочайшее благоволение. Высочайшим приказом 24 января 1859 года назначен исправляющим должность начальника штаба 3-го армейского корпуса с переводом в генеральный штаб и 22 августа того же года награжден знаком отличия беспорочной службы за XV лет.

В 1861 году Николай Николаевич Кармалин за отличие по службе произведен в генерал-майоры с утверждением в должности начальника штаба 3-го армейского корпуса. 5 октября 1862 года с Высочайшего соизволения назначен состоять в распоряжении командовавшего Кавказской армией и в том же году исправлял должность генерал-квартирмейстера Кавказской армии. С 29 марта по 1 декабря, 26 января 1864 года Николаю Николаевичу поручено было временное командование войсками, на левом берегу р. Алазани расположенными, и исправление должности начальника Верхнего Дагестана и в том же году на основании Высочайшего указа награжден серебряной медалью с надписью «за покорение Западного Кавказа в 1859–1864 гг.» и крестом за службу на Кавказе. 3 ноября того же года за отличие в делах с горцами награжден орденом св. Владимира 3 ст. с мечами, а в следующем году 4 апреля за отличие по службе награжден орденом св. Станислава 1 ст. В 1865 году по упразднении бывшего управления Верхнего Дагестана назначен исправлять должность военного начальника Среднего Дагестана и 4 сентября Высочайше утвержден в этой должности. В 1867 году 8 декабря за отлично усердную службу награжден орденом св. Анны 1 ст. В 1869 году Высочайшим приказом назначен Эриванским военным губернатором и управляющим гражданской частью, с оставлением в генеральном штабе. Высочайшим приказом 30 августа 1869 года за отличие по службе произведен в генерал-лейтенанты с оставлением в генеральном штабе. За участие и приведение в действие положения об освобождении зависимых сословий в горских обществах Дагестанской области Всемилостивейше пожалован установленной в 1861 и 1863 гг. особой медалью и знаком отличия в июне 1870 года. За отлично-усердную службу Высочайшим приказом 24 сентября 1871 года Всемилостивейше награжден орденом св. Владимира 2 ст. В 1872 году 26 мая Его Величество Султан Турецкий пожаловал Н. Н. Кармалину орден Меджидие 1 ст., на принятие коего последовало Высочайшее разрешение. Затем Высочайшим приказом от 17 июня 1873 г. Николай Николаевич назначен на должность начальника Кубанской области и наказного атамана войска Кубанского с оставлением в генеральном штабе. В том же году Шахом Персидским пожалован орденом Льва и Солнца. В 1874 г. за отлично-усердную службу Всемилостивейше награжден орденом Белого Орла.

Высочайшим повелением, состоявшемся 3 февраля 1877 г., зачислен с потомством в число жителей ст. Полтавской Кубанского войска, с присвоением ему лично звания почетного старика станицы; в том же году мая 14 приказом по Кавказскому военному округу назначен командующим войсками, расположенными в Кубанской области и Черноморском Округе с представлением прав корпусного командира. За отлично-усердную и ревностную службу и особые заслуги, оказанные в течение войны 1877–1878 гг., Всемилостивейше пожалован орденом св. Александра Невского апреля 16-го 1878 г.

23 января 1882 года Николай Николаевич Кармалин назначен членом военного совета с зачислением по Кубанскому казачьему войску, а 15 мая 1883 года за отличие по службе произведен в генералы от инфантерии.

В 1838 г. вследствие просьбы общества жителей ст. Ключевой воспоследовало Высочайшее соизволение на принятие Н. Н. Кармалину предложенного ему звания почетного старика ст. Ключевой.

В 1849 году Н. Н. Кармалин, по воле начальства, был командирован в действующую русскую армию в Венгрии и находился при обложении крепости Каморина с 26 августа по 3 сентября. В 1863 году он принимал деятельное участие в двух отрядах – сначала в Джубгском и затем Адагумском, действовавших против горцев Кубанской области. Наконец, в течение последней войны с Турцией в 1877–1878 годах Николай Николаевич командовал войсками, расположенными в Кубанской Области и в Черноморском округе.

Десятилетняя деятельность Николая Николаевича Кармалина в должности наказного атамана Кубанского казачьего войска и начальника Кубанской Области бесспорно займет самое видное место в истории этого войска. Имя этого наказного атамана всегда будет связано с тем общим экономическим подъемом края и культурным ростом его, какими сопровождалось управление Николая Николаевича кубанскими казаками и областью. Николай Николаевич был не только выдающимся администратором, но и высокообразованным начальником и редким для населения человеком. Солидное образование, обширная эрудиция в области экономических и общественных вопросов, широкое знакомство с делом, простота в обращении и глубокий интерес к нуждам края и казака – таковы те основные черты, которыми была проникнута от начала до конца деятельность Николая Николаевича в Кубанской области. Экономическое развитие края, земледелие, торговля, пути сообщения, станичное самоуправление, казачьи общинно-земельные порядки, школьное дело, изучение края и пр., пр., – все это останавливало на себе внимание Николая Николаевича, ко всему этому он относился с редким интересом и заботливостью. В вопросах внутреннего развития Николай Николаевич не