Именно М. А. Милорадович договорился с Мюратом о временном перемирии при оставлении русскими войсками Москвы. В сражении при Малоярославце не дал французам опрокинуть русские войска. При преследовании наполеоновской армии арьергард генерала Милорадовича превратился в авангард русской армии.
22 октября (3 ноября) 1812 г. состоялось сражение под Вязьмой авангарда русской армии под командованием генерала М. А. Милорадовича и донского атамана М. И. Платова (25 тыс. чел.) с 4 французскими корпусами (всего 37 тыс. чел.), окончившееся блестящей победой русских войск, в результате которого французы потеряли 8,5 тыс. чел. убитыми, ранеными и пленными. Урон русских составил около 2 тыс. чел.
Наибольшую известность и славу Милорадович приобрел как один из самых опытных и умелых авангардных начальников русской армии, который успешно преследовал французов до границ Российской империи, а затем и в заграничном походе, участвовал во взятии Парижа. В битве под Лейпцигом он командовал Русской и Прусской гвардиями. За успешные действия своего корпуса в начале 1813 г. М. А. Милорадович первым получил в награду право носить на эполетах вензель императора Александра I, а за умелое руководство войсками в Заграничном походе именным Высочайшим указом от 1 (13) мая 1813 г. генерал от инфантерии Михаил Андреевич Милорадович возведен, с нисходящим его потомством, в графское Российской империи достоинство. В качестве девиза он избрал слова: «Прямота моя меня поддерживает». 16 (28) мая 1814 г. назначен командующим пешим резервом действующей армии, 16 ноября – командующим Гвардейским корпусом.
19 августа 1818 г. назначен Санкт-Петербургским военным генерал-губернатором, управляющим и гражданской частью, и членом Государственного совета. Круг обязанностей военного генерал-губернатора был очень широк, к тому же ему подчинялась и полиция