При отъезде в Лондон Игнатьеву было также дано поручение выполнять при надобности задания посла в Париже П. Д. Киселева, который привлек его к определению новой границы России, устанавливаемой согласно решению Парижского договора 1856 г. о передаче части Южной Бессарабии (Измаильский уезд) княжеству Молдова. Комиссия по разграничению была создана из делегатов стран, подписавших Парижский договор, еще в августе 1856 г. Поскольку в Парижском договоре граница была установлена приблизительно, Россия стремилась к максимально выгодному для себя разграничению. Она была заинтересована в том, чтобы на российской территории оставались р. Ялпух, впадавшая в Нижний Дунай, и г. Болград, торговый и административный центр болгарских колоний, расположенных в Южной Бессарабии. Как писал Горчаков М. И. Хрептовичу в Лондон, Болград имел большое значение для Бессарабии как богатый торговый город и центр виноградарства. В нем были сосредоточены административные, общественные и учебные заведения, а население составляло 7–9 тыс. чел.[37] Однако Англия и Австрия возражали против оставления Болграда России. Английский премьер-министр лорд Пальмерстон лично на этом настаивал. Париж, Лондон и Турин договорились, что России будет предоставлена компенсация – территории к северу от Болграда. Тогда Россия потребовала созвать из представителей держав, подписавших Парижский договор, конференцию для решения спорных территориальных вопросов. Конференция состоялась в Париже 31 декабря 1856 г. – 6 января 1857 г. (н. с). От России в ней участвовал посланник в Берлине Ф. И. Бруннов. В процессе подготовки к конференции Игнатьев в сентябре – декабре 1856 г. неоднократно вызывался Киселевым в Париж в качестве эксперта. Он внимательно изучил топографию спорных территорий и после рассмотрения четырех вариантов границы, предложенных комиссией, рекомендовал Бруннову остановиться на третьем варианте, который устанавливал границу по р. Ялпух, далее по ее правому притоку р. Ялпужель, к р. Сарата и до р. Прут. Потеря Болграда вознаграждалась, таким образом, значительной территорией, где находились три болгарские колонии с городами Комрат, Кангаз, Леово, Дезгинже. Россия получала также и выход на Нижний Дунай по р. Ялпух[38].
Еще до начала конференции Киселев и Бруннов договорились с французским делегатом министром иностранных дел Франции А. Валевским о поддержке российских требований, основанных на третьем варианте, с некоторыми изменениями в пользу России. Французский топограф по приказу Валевского подготовил для конференции соответствующую карту. На заседаниях развернулись жаркие споры, английский и австрийский делегаты требовали уменьшить передаваемую России территорию.
В работе самой конференции Игнатьев не участвовал. Как свидетельствовал он позднее в своей «Автобиографической записке», он находился в соседней с залом заседаний комнате, куда французский дипломат Бенедетти тайно приносил ему записки с предложениями англичанина и австрийца. Игнатьев быстро писал свои ответы, которые Бенедетти передавал Бруннову. Когда австрийский делегат увидел Игнатьева и спросил, что он тут делает, Бенедетти находчиво ответил, что это всего лишь русский географ с картами[39]. В результате был принят наиболее выгодный для России вариант границы. В итоговой записке о новой границе, составленной 7 января 1856 г. (н. с), Игнатьев отмечал, что на отошедшей к России взамен Болграда территории в 448 кв. верст находятся три болгарские колонии, 3 деревни целиком и 3 частично, 7 церквей, население составляло 8046 чел. Новая граница, по его мнению, была более рациональна, с более прямой линией. К сожалению, в некоторых местах граница была установлена по дороге, разделявшей на две части некоторые деревни. Игнатьев считал, что в этих случаях российские комиссары, определявшие границу непосредственно на месте, должны добиться исправления ее в пользу России[40].
Деятельность Игнатьева в деле разграничения в Южной Бессарабии была высоко оценена в Петербурге. Он был награжден орденом Св. Станислава 2-й степени, а после конференции представлен императору Наполеону III.
