Едва оправившись от раны, генерал Барклай отправился в Финляндию, где возглавил 6-ю пехотную дивизию. Когда территория Финляндии была очищена от шведских войск, дивизия Барклая в марте 1809 года получила приказ двинуться по льду Ботнического залива и овладеть городом Умео. По ледяным торосам, через полыньи и сугробы дивизия прошла за двое суток около ста верст. Не желая обнаружить себя, солдаты спали на снегу, не разжигая костров. Лишь в последнюю ночь, когда стужа стала невыносимой, они разобрали на дрова два вмерзших в лед купеческих корабля и, немного согревшись, двинулись дальше. 12 марта шведский город Умео был без боя взят Барклаем, что привело к быстрой капитуляции Швеции. За успехи в русско-шведской войне Барклаю был присвоен чин генерала от инфантерии. Одновременно он был назначен главнокомандующим в Финляндии и генерал-губернатором этой новой территории России.

Барклай де Толли оставил о себе хорошую память в Финляндии, но приближалась большая война. Дело обороны страны следовало передать в руки умного и знающего профессионала. В январе 1810 года император Александр I назначил Барклая военным министром.

С первого же дня своей деятельности новый министр начал энергичную и всестороннюю подготовку армии к большой войне. Первым делом необходимо было увеличить численность личного состава, ибо непрерывные войны привели к резкому сокращению русских войск. Барклай изменил и структуру армии, сведя ее в дивизии и корпуса, причем каждый корпус состоял из пехоты, кавалерии и артиллерии. Такой корпус мог решать любую тактическую задачу. Особое внимание уделил военный министр резервам, создав накануне войны резерв из 18 пехотных и кавалерийских дивизий и 4 артиллерийских бригад.

По приказу Барклая командиры русских частей с 1810 года начали посылать разведчиков в соседние государства. Работу с агентами направляли резиденты на границе. Два особых резидента находились в г. Радзивиллове – братья Гирсы (капитан и почтмейстер). Туда стекались все разведывательные донесения из Европы, предназначенные для военного министра. В качестве агентов использовались и жители пограничных районов, выезжавшие за границу. Они сообщали обо всем увиденном и услышанном в поездке.

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.

Военный министр твердо высказывался за необходимость гуманного отношения офицеров к солдатам. Он понимал, что в грядущей войне русской армии придется сразиться с армией, воспитанной на республиканских традициях, где каждый солдат «носил в своем ранце маршальский жезл», где все офицеры были вчерашними солдатами, а лучшие из солдат – завтрашними офицерами и генералами.

Однако далеко не все планы, приказы и инструкции Барклая претворялись в жизнь: действительность вносила серьезные поправки в деятельность полководца. Было отклонено царем и 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 подвергали ежедневно насмешкам и ругательствам, а при дворе – клевете. Со времени злополучного Сент-Круа ни один гланокомандующий не был так мало популярен, как «немец» Барклай. Его 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. Багратион, допускавший по отношению к Барклаю летом 1812 года поступки, выходившие за рамки всякой субординации и приличия, узнал, с каким геройством сражается генерал при Бородино, и воскликнул: «Спасение армии в его руках… Господь, да сохрани его!»