Окончательный план военных действий русской армии был выработан Михаилом Богдановичем весной 1812 года. Основная мысль плана сводилась к ведению активной оборонительной тактики главными силами и наступательным действиям на флангах против слабых частей противника. На западе были развернуты три армейские группы – Северная, Центральная, Южная, началось строительство новых крепостей, укрепленных районов, складов с продовольствием и фуражом.

Генерал Барклай упорно работал над важным военно-законодательным документом, называвшимся «Учреждение для управления большой действующей армией». «Учреждение…» наделяло главнокомандующего всей полнотой власти и освобождало от мелочной опеки бюрократических центральных военных органов. Большое значение придавалось Главному штабу армии и впервые вводилась должность начальника штаба, облеченного большими и важными полномочиями. Однако царем было отклонено его предложение о назначении главнокомандующего. Таким образом, в самый канун войны русские войска остались без общего руководства.

Война началась в ночь на 12 июня. К этому времени 320-тысячная русская армия сосредоточилась в западных губерниях. Первый эшелон Великой армии Наполеона насчитывал 448 тысяч солдат, и общее численное превосходство французов было не столь велико, как считалось до недавнего времени. Однако Наполеон имел подавляющий перевес на главном, вильненском направлении.

Началось отступление армий Барклая и Багратиона. Они отступали в полном порядке, умело ведя арьергардные бои, задерживая противника на переправах, нанося ему внезапные удары. 22 июля обе армии соединились у Смоленска. Иначе складывались дела у французов. Преследование длилось всего месяц, больших боев не было, а из строя выбыло свыше трети всего состава. Отставшие, больные, дезертиры заполнили города и села Белоруссии и Литвы. Значительная часть лошадей пала от бескормицы, французам приходилось спешивать конные части.

Барклай считал необходимым отступать и дальше. Ведь с каждой верстой к востоку силы французов должны были таять, а силы русских возрастать. Когда же перевес перейдет на сторону России – Великой армии и Наполеону наступит конец. Однако этого расчета не хотели понять ни армия, ни общество, ни император, требовавшие битвы во что бы то ни стало. Военного министра обвиняли в нерешительности, малодушии, государственной измене. Полководец стоически переносил оскорбления. Спасение возненавидевшей его армии стало единственной его целью, ей принес он в жертву свое самолюбие, свою репутацию.

Уступая голосу армии и страны, Александр I назначил главнокомандующим Кутузова, прибытие которого к армии 17 августа вызвало всеобщий энтузиазм. М.И. Кутузов продолжил отступление, но войскам отступать с ним казалось легче, нежели с Барклаем.

Накануне Бородинского сражения Барклай и генерал Кутайсов, начальник артиллерии 1-й армии, провели ночь в крестьянской избе. Михаил Богданович всю ночь писал и задремал только перед рассветом, запечатав написанное в конверт и спрятав его в карман сюртука. На восходе солнца, с первым выстрелом генерал Барклай в полной парадной форме, при орденах и шляпе с черным пером стоял со своим штабом на батарее позади деревни Бородино. По воспоминаниям современников, он явно искал смерти. Видя героизм и самоотверженность генерала, солдаты, отзывавшиеся о нем не очень лестно до Бородинского сражения, восторженно приветствовали его.

В сентябре 1812 года Михаил Богданович Барклай де Толли по болезни покинул армию и проживал в своем имении Бекгоф до выздоровления. В 1813 году он был возвращен на ключевые командные посты, с блеском провел заграничные кампании 1813–1814 годов. За победы в сражении при Кенигсварте и в битве при Кульме Барклай был награжден орденом Андрея Первозванного и орденом св. Георгия 1-й степени – высшими наградами России. При капитуляции Парижа Михаил Богданович стал сорок первым генерал-фельдмаршалом русской армии.