С 1810 г. Михаил Андреевич уже Киевский военный губернатор. В сентябре по собственному прошению его уволили в отставку, но 20 ноября того же года вновь приняли на службу и вновь назначили шефом Апшеронского полка.

В связи с вторжением армии Бонапарта в пределы России в июле 1812 г. Милорадович получил предписание мобилизовать полки Левобережной, Слободской Украины и юга России для прикрытия Московского направления от Калуги до Волоколамска. Предполагалось, что он сможет создать чуть ли не целую армию: 38 500 пехоты, 3900 кавалерии и 168 орудий. Но на самом деле собранные Милорадовичем силы оказались куда скромнее.

Мобилизованный им 15-тысячный резерв (14 587 пехоты и 1002 конников) присоединился к главной армии 18 августа у Гжатска, т. е. перед самым Бородинским сражением. В этой эпохальной битве ему довелось командовать правым крылом 1-й армии Барклая-де-Толли. Его пехотные корпуса (Остермана-Толстого и Багговута) и кавалерийские корпуса (Уварова и Корфа), став резервом для багратионовской армии и центра русской позиции, успешно отбили все атаки французских войск.

Михаил Андреевич, как всегда, геройствовал на Бородинском поле. Увидев, что Барклай там, где ложилось множество ядер, он, бросив своей свите: «Барклай хочет меня удивить!» – ехал еще дальше на передовую, где перекрещивался огонь вражеских батарей, и якобы даже велел подать себе завтрак именно туда. Один из его ординарцев возил за ним кисет с табаком. «Набей мне трубку!» – сказал Милорадович ему и подал докуренную трубку. Трубка, набитая до половины, выпала из руки убитого ординарца: ему ядром оторвало голову! Тогда другой ординарец подобрал трубку, набил как положено, и наш герой продолжил воодушевлять солдат, хотя пули сшибли султан с его шляпы, убивали под ним лошадей. А он, ничуть не смущаясь, переменял их, закуривал очередную трубку и поправлял вокруг шеи шаль.

За отличие в этом сражении Кутузов представил Милорадовича к ордену Св. Георгия 2-й степени, но император решил иначе и вручил алмазные знаки к ордену Св. Александра Невского, который у Михаила Андреевича уже имелся. Справедливости ради скажем, что после Бородина Александр I, очень недовольный сдачей Москвы, понизил наградные представления Кутузова на всех отличившихся генералов – и Дохтурова, и Коновницына, и Ермолова. На всех, кроме Барклая (Св. Георгий 2-й степени) и самого Кутузова, который, успев сразу же после битвы доложить императору о победе, получил чин генерал-фельдмаршала. И в то же время именно после Бородина началась самая славная страница в биографии Милорадовича. Тогда именно он наряду с Ермоловым стал главным кумиром солдат.

Уже через два дня после Бородина, 28 августа, Кутузов назначил Милорадовича командующим арьергардными колоннами (не более 20 тыс. человек) отступающей русской армии. Дело в том, что французская кавалерия Мюрата так прижала казаков Платова, что фактически села на хвост основным силам. В сражении у села Крымское 29 августа Михаил Андреевич задержал французов, дав возможность русским войскам беспрепятственно отойти. Постоянно находясь в арьергарде, Михаил Андреевич не участвовал в совете в Филях, хотя по статусу должен был. Милорадович и дальше энергичными ударами по противнику у сел Крымское и Кубинка прикрывал отход армии, обеспечивая совершение ею скрытного флангового марша на Старую Калужскую дорогу (Тарутинский маневр). Тогда именно Милорадович сумел через своего старого знакомца по Бухаресту дивизионного генерала Ораса Франсуа Бастьена Себастьяни договориться с маршалом Мюратом о временном (на несколько часов) перемирии. «В противном случае, – заявил Милорадович Мюрату, – я буду драться за каждый дом и улицу и оставлю вам Москву в развалинах».

В результате колонна русского арьергарда еще не покинула Арбат, как за ее спиной в конце улицы уже показались французы авангарда, но уличного боя не произошло. Оставив казачьего полковника Ефремова с отрядом конницы и пехоты на Боровском перевозе, Милорадович приказал ему в случае появления неприятеля немедленно отступать к Бронницам, чтобы ввести его в заблуждение по поводу истинного маршрута отхода главных сил. Своим арьергардом Михаил Андреевич надежно прикрыл уходящую на пополнение к Тарутину русскую армию.

А затем арьергард Милорадовича превратился в… авангард. Правда, ни под Чернишней (Тарутино), ни под Малоярославцем сражаться ему не пришлось. Но когда корпуса Дохтурова и Раевского перекрыли путь французской армии на Калугу, Милорадович совершил столь стремительный марш к ним на помощь (45 верст за 6 часов), что Кутузов назвал его «крылатым генералом».