Служба в Гродненском полку не была тяжелой. Однако Давыдов мечтал попасть в действующую армию. Только в ноябре 1806 г. ему удалось отправиться на театр военных действий. Он был назначен адъютантом к П. И. Багратиону, участвовал в сражении при Прейсиш-Эйлау, отличился исключительной храбростью, получил орден Св. Владимира 4-й степени, присутствовал в 1807 г. в Тильзите во время встречи Александра I и Наполеона. Зимой следующего года Давыдов воевал в Финляндии, затем, во время нового столкновения с турками, – в Молдавии.
К началу войны 1812 г. Давыдов дослужился уже до чина подполковника. Его Ахтырский гусарский полк находился в авангарде отступающей армии и так дошел до Бородина. За пять дней до сражения, 21 августа, Денис Васильевич обратился к Багратиону с предложением создать партизанский отряд. Тот внял просьбе лихого вояки и отдал приказ о формировании летучей партизанской партии. С отрядом в 50 гусар и 80 казаков Давыдов совершал головокружительно дерзкие налеты на войска противника, которые ярко описаны в его мемуарах. Есть сведения, что действия Давыдова очень беспокоили лично Наполеона и тот приказал сразу же расстрелять командира, как только его возьмут в плен. Но вышло иначе: Бонапарту пришлось самому бежать из России, а Давыдов даже увидел из засады в лесу дормез французского императора…
Во время Заграничного похода русской армии Денис Васильевич получил два ордена: Св. Владимира 3-й степени и Св. Георгия 4-й степени. Он дрался под Калишем, занял Дрезден, участвовал в штурме Парижа. Наконец, ему присвоили чин генерал-майора. Однако вскоре оказалось, что чин присвоен по ошибке: из подполковников сразу на две ступени подняться было нельзя. Поэтому Давыдов некоторое время проходил в полковничьем звании и только потом получил первое генеральское.
В 1815 г. его избирают членом литературного общества «Арзамас», подтвердив успехи на поэтическом поприще. К этому времени его «гусарская лирика» была уже широко известна. Наиболее удачные произведения из этого цикла («Гусарский пир», «Песня старого гусара», «Полусолдат» и «Бородинское поле») вызывали живой отклик у публики. Давыдов был дружен со многими декабристами, но отклонил предложение вступить