Начало службы
До поступления на русскую службу Ренцель служил в офицерских чинах во Франции и Германских княжествах. Точное время, когда Самуил Ренцель поступил на русскую службу, неизвестно.
Русский корпус в Саксонии
В 1704 году полковник Ренцель был послан в Саксонию в составе русского экспедиционного корпуса генерал-лейтенанта Иоганна Паткуля, направленного на помощь курфюрсту Августу II. В Саксонии русский корпус столкнулся с серьёзными проблемами со снабжением. Саксонское командование не спешило выполнять свои обязательства перед русскими. В 1704-1706 годах у корпуса не существовало централизованного снабжения провиантом и фуражом. Новое обмундирование не выдавалось, а жалование не выплачивалось.
К ноябрю 1705 года на фронтах сложилась очень сложная ситуация. Шведы стояли у Варшавы, русские войска сосредоточились в Гродно, а саксонские войска находились в Силезии. Моральный дух саксонских войск был крайне низок. Войскам не выплачивалось жалование, а питание было плохим, что приводило к повальному дезертирству. Одновременно обострились отношения между саксонцами и командованием русского корпуса. 20 декабря 1705 года генерал Паткуль был арестован саксонцами. На его место был назначен прусский наёмник полковник барон Генрих фон дер Гольц. Назначенный саксонцами Гольц с откровенным презрением относился к своим новым подчиненным, что подрывало его авторитет в глазах русских офицеров. С ноября 1705 до 16 января 1706 года русский корпус простоял в Силезии. Из-за плохого снабжения, мундиры русских солдат и офицеров превратились в лохмотья. Единственное, что содержалось в полном порядке — это оружие.
К 1706 году саксонское командование смогло собрать 20-тысячную армию и предприняло попытку начать наступление на шведов. В середине января саксонская армия генерал-фельдмаршала Иоганна Шуленбурга выступила в поход. В составе этой армии находился и русский корпус, в котором тогда находилось около 6 000 человек. 13 февраля 1706 года у Фрауштадта саксонская армия встретилась со шведской армией генерала Карла Реншильда. В ходе сражения при Фрауштадте находившиеся в составе саксонской армии французские и швейцарские наёмники перешли на сторону шведов, а саксонские полки бежали с поля боя. Из всей армии устоял только левый фланг, который занимал русский корпус. Шведы сосредоточили на русских огонь захваченной у саксонцев артиллерии.
В результате бегства саксонцев русский корпус оказался в окружении. С фронта их атаковали Нёрке-Вермландский, Крунубергский пехотные полки и Нюрландский кавалерийский полк. С тыла полк лейб-драгун и драгуны Крассау. Полковник фон дер Гольц, бросив своих солдат, бежал и сдался шведам. Но русский корпус продолжал оказывать сопротивление противнику. Полковник Ренцель принял на себя командование и организовал оборону. К русским примкнули и некоторые солдаты из саксонских полков. Дважды русские под командой Ренцеля выбивали Нёрке-Вермландский полк из Нидер-Рорсдорфа и дважды отступали. К ночи полковник Ренцель смог прорвать блокаду и вывести 1 920 человек из окружения. Попавшие в плен русские солдаты по приказу Реншильда были перебиты шведами.
Из оставшихся солдат был сформирован трёхбатальонный полк, который возглавил полковник Ренцель. В августе 1706 года саксонская армия, не оказывая сопротивления шведам, покинула Саксонию и отступила в Австрию, где войска были интернированы. Фельдмаршал Шуленбург предложил русским поступить так же. Военный совет русского корпуса постановил отказаться это сделать, что Ренцель и сообщил фельдмаршалу. В ответ саксонцы сложили с себя всякую ответственность за русских. Одновременно Карл XII потребовал от курфюрста и императора выдать ему русских.
Ренцель решил пробиваться в Россию. Как вспоминал сам генерал: русские «пошли разные тракты через Цесарскую и Бранденбургскую землю того ради, что в Саксонии и городы пускать не стали и провианту не дали. И хотя нужным походом, однако ж пришли царского величества к армии в Польшу».
В России
Шестнадцать месяцев полковник Ренцель со своими солдатами пробивался к армии Петра I, пока не пришёл в Люблин, где тогда стояла русская армия. Царь Пётр писал по этому поводу: «Объявляю вам, что через помощь Божию, чудным в свете небывалым маршем и радением Господина Полковника Ренцеля, наших, в Саксонии бывших уже Иудейски преданных 1 300 человек сюда совсем приведено». За проявленную доблесть Пётр произвел Ренцеля в генерал-майоры и приказал из приведенного отряда сформировать Саксонский полк. Вернувшись из Саксонии, Ренцель командовал сначала этим полком, а потом всей кавалерией в дивизии князя Александра Меншикова. В 1708 году Самуил Ренцель был произведен в генерал-лейтенанты.
Генерал Ренцель участвовал в Полтавской битве 8 июля 1709 года. В битве Ренцель взял в плен шведского генерала Карла Рооса со всем его отрядом (шесть батальонов пехоты и несколько эскадронов кавалерии), чем значительно обессилил короля Карла. За героизм при Полтаве Пётр Великий сам возложил на Ренцеля знаки ордена св. Андрея Первозванного и назначил командующим 3-ей (бывшей князя Меншикова) дивизией.
Командуя дивизией, Ренцель и принял участие в осаде Риги. В период осады дивизия генерала Ренцеля располагалась по обоим берегам реки Двины и контролировала реку, не допуская прохода в город шведских судов. После взятия Риги он принимал участие в торжественном въезде генералов в город.
Вскоре, в июле 1710 года, генерал-лейтенант Самуил де Ренцель скончался.
