由於第四次反法聯盟的失敗，歐洲大陸的大多數地區都被拿破侖所控製，俄軍成了大陸上唯一能與拿破侖大軍抗衡的力量。征服俄國稱霸世界是被喻為“科西嘉吃人魔王”拿破侖的宿願。而俄國對拿破侖封鎖英國計劃的破壞，以及亞曆山大一世拒絕將安娜公主嫁給拿破侖等，則更使拿破侖惱羞成怒。經過充分的軍事和輿論準備後，1812年6月，40餘萬法軍渡過涅曼河，侵入俄國。
俄軍當時有分別由巴克萊和巴格拉季昂統帥的兩個西方集團軍共約16萬6千人。盡管在大軍壓境之際兩個集團軍迅速會合，為保存兵力成功地撤退了3千多公裏，使拿破侖一個月內消滅俄軍征服俄國的企圖落空，但由於意見不一致，指揮不協調，以及連續退卻嚴重影響了士兵的情緒，俄軍內部也麵臨著嚴峻的危機。
關鍵時刻，已經退休的庫圖佐夫不召自來。經當時國務委員會的薦舉，亞曆山大一世被迫任命眾望所歸的庫圖佐夫為俄軍總司令。
庫圖佐夫到任之時，斯摩棱斯克已經失守。他看到俄軍將士激憤的情緒，感到大仗必須打了。他鼓舞將士們做好準備。但同時，他又看到軍力對比的不利，俄軍後備力量的不足以及法軍突擊所付出的慘重代價，進而作出判斷：仗要打，但不能急於打，繼續退卻隻能對我軍有利，從而削弱敵軍。
俄軍退至博羅季滿，庫圖佐夫看時機成熟，即令俄軍搶占有利地形，構築工事。他精心部署兵力，並留足了預備隊。當法軍趕到時，被迫在不利的條件下與俄軍交戰。當時法軍有兵力13萬5千人，俄軍12萬。戰鬥於9月7日拂曉打響，激戰到天黑，雙方都損失慘重，各自回到其出發地。表麵上看這次交戰似乎是一場平手戰。俄軍損失4．4萬人，23名將軍；法軍死傷5萬人，47名將軍，然而，它卻是法俄戰爭中的一場決定性會戰。它使拿破侖通過一次決戰奪勝的企圖落空，使法軍士氣大受挫傷，俄軍將士則受到鼓舞。
由於後備力量不足，庫圖佐夫並未在不占優勢的情況下反攻。他知道拖延時間對雙方所可能產生的效應，更明了拿破侖的軍事風格與脾氣，他決意運用“偷梁換柱”之計，采取主動退卻，保存實力，等待時機，強力反攻的戰爭策略。去擊垮這個不可一世的軍事天才。
於是，他決定為保存實力放棄莫斯科。在公布這個決斷的軍事會議上，庫圖佐夫指出：“丟掉莫斯科就能保住俄羅斯。我認為，首要的天職是保存軍隊，並和前來增援我們的軍隊靠攏。我們放棄莫斯科就是為敵人挖掘墳墓；……什麼時候軍隊存在並有能力抗擊敵人，什麼時候就有贏得最後勝利的希望，但是軍隊一旦被消滅了，莫斯科乃至整個俄羅斯都將斷送。因此，我命令撤退。”這段話典型體現了他的戰略思想的核心。不戰而棄似乎不合常理，然而正確的決策也正是在對一般見識的超越中產生的。
根據這一決斷，俄軍放棄莫斯科，開始了秘密的側翼機動行軍；在大部隊機動行軍的同時，庫圖佐夫派出小股部隊在法軍前麵製造假象，並對其後翼進行騷擾，結果使得不費一槍一彈“占領”了空城莫斯科的拿破侖，在兩周內找不到俄軍的真正去向。在如此複雜的情況下，連帶大批輜重和百姓，在拿破侖大軍的眼皮底下驟然消失，這是軍事史上的一項奇跡。
俄軍機動行軍到莫斯科南部的塔魯季諾集結，這曾一度引起在彼得堡的亞曆山大一世的恐慌。實際上，集兵塔魯季諾，既守住了拿破侖打入俄國南部富遮省份的道口，又使其懾於腹背受敵，不敢輕易從莫斯科出兵進軍彼得堡，這是一箭雙雕的最佳選擇。若在莫斯科與彼得堡之間集結兵力，則會使拿破侖既可把與庫圖佐夫交戰和打向彼得堡一並實施，又可為穩坐莫斯科而侵入俄國南部搜刮糧餉。
在塔魯季諾的一個多月中，庫圖佐夫一麵補充兵員、休整和訓練軍隊，並籌備充足的預備隊，同時發動全民戰爭，組織民兵和遊擊隊，對敵軍進行騷擾。駐守空城的拿破侖，原望速戰速決，準備了一個月的糧餉。豈料戰事拖延既久，天又逐漸轉涼，因路途遙遠，補給斷斷續續，外情不明，征糧官去而無還。法軍饑寒交迫，拿破侖心生悲涼，進退兩難，又急又恨，自知落入了庫圖佐夫的圈套，對這種“流氓戰爭”破口大罵。他同時又不得不派出信使去與庫圖佐夫講和。庫圖佐夫義正辭嚴地說：“是波拿巴不宣而戰侵入俄國，他想占領了莫斯科就停戰，而我們認為這戰爭才剛剛開始。”這一回絕使拿破侖大失所望。顯然，在俄國軍民的封鎖與騷擾下，再忍饑滯留在這座久已向往的空城已毫無意義，隻有撤退幾萬大軍才可能有生還之希望。然而，北方太遠而且寒冷，南方路口己被堵住，來路己遭戰火洗劫。無奈，拿破侖決定先南行，經卡盧加到斯摩棱斯克，既可探明俄軍情況，又可利用未經戰火洗劫的地區，補充糧餉。
這時，經過休整和補充的俄軍已經恢複了戰鬥力，進入了反攻前的狀態。庫圖佐夫也已果斷地剔除了幾個身邊的障礙，鞏固了絕對指揮權。但他采取的策略是等待，以捕捉時機。
10月18日拂曉，俄軍對距俄營僅6公裏處的法軍前衛軍發起突襲，以較輕微的損失斃俘敵軍2萬多。根據庫圖佐夫的命令，俄軍主力在傍晚停止追擊，撤回塔魯季諾營地。
繆拉的失敗雖給拿破侖一記耳光，卻又令他看到希望，他期望在俄軍主力追擊繆拉軍之際打向塔魯季諾，攻取俄軍老巢。於是，10萬法軍放棄莫斯科，沿卡盧加古道開出。豈料行至途中，方知俄軍主力已經返回。拿破侖不得不命軍隊突然右轉，轉上卡盧加新道。同時施出緩兵之計，派信使到庫圖佐夫營地假裝議和，以遮人耳目。庫圖佐夫對這一切了如指掌。
10月22日，當庫圖佐夫探明法軍在撤向小雅羅斯拉韋茨時，果斷命令多赫圖羅夫將軍等率領的騎兵沿平行線搶敵之前，先發製敵。由於俄軍搶先占領了有利地勢，而小雅羅斯拉韋茨又是通往卡盧加或梅登和尤赫諾央的要衝，為求生路，法軍不得不在不利的情況下應戰。10月24日戰鬥打響。戰至傍晚，法軍傷亡5000餘人仍一無所獲，而俄軍後續部隊卻又源源不斷地開過來。拿破侖雖對戰局不滿，仍不敢下最後決戰的決心。眼看通往卡盧加的道路難以打通，被迫下令撤向斯摩棱斯克。這樣，小雅羅斯拉韋茨戰鬥實現了庫圖佐夫的戰略意圖：把拿破侖趕向經他洗劫過的斯摩棱斯克大道，徹底關死敵軍打入南方的大門。這次交戰成為1812年法俄戰爭的轉折點，自此俄軍進入全麵反攻。
庫圖佐夫及時抓住戰機，下令快速追殲敵軍。11月3日維亞濟馬一戰，斃俘法軍3萬餘人。等拿破侖退到斯摩棱斯克，僅剩下5萬餘官兵，而且軍心渙散、糧彈不足。原定前來接應的軍隊也未如約前來。眼看大勢已去，接著的撤退，在俄軍左右兩翼的夾緊追擊與騎兵、遊擊隊的不斷騷擾下，近乎成了逃命。
為了便於利用居民點休息，拿破侖把軍隊拉成長線。然而，俄軍正好利用了這一弱點，把法軍截斷吃掉。在緊接著的克拉斯內交戰中，拿破侖再次失去了3萬餘兵力，著名元帥內伊的軍隊全部被殲。希望皆成泡影，逃出俄軍包圍成了當務之急。俄軍在庫圖佐夫的部署下，對法軍已形成了四麵合圍。然而，由於受沙皇賞識的奇恰戈夫怠誤戰機，致使拿破侖施巧計渡過別列季納河，逃回巴黎。為渡該河，僅存的4萬法軍又損失3萬餘。至此，入侵俄國的40萬大軍僅剩幾千人。1812年12月22日，在維爾諾，庫圖佐夫向俄國軍民宣布：“這場戰爭以全殲敵人而結束。”
1812年庫圖佐夫指揮的這場衛國戰爭，徹底打破了拿破侖大軍戰無不勝的神話。它是當時兩個天才統帥智慧與勇氣的較量。由於1805年戰爭，庫圖佐夫對拿破侖的戰略戰術已有所領教。針對拿破侖注重決戰、中央突擊、瞞天過海、出奇製勝等一係列戰略戰術手腕，庫圖佐夫采取了避敵鋒芒、保持和鞏固自身有生力量、發動全民戰爭、消耗敵人、待機反攻的戰略原則，並在具體戰鬥中有針對性地加強中央力量，充分發揮預備隊的作用等。戰爭實踐表明，一個天才統帥最可貴的不在於能創造一套固定的戰略戰術使自己百戰百勝，而在於能夠因勢製宜、拋卻陳規，根據新的情況有針對性地采取對策。拿破侖在俄國所遇到的是他以前在歐洲其它地方所未遇到的情況，然而，那些已使他勝利過的東西成了致他失敗的負擔。庫圖佐夫可貴的一點不僅在於他戰略戰術運用的得當，更在於他始終保持冷靜的頭腦和正確的判斷，知己知彼，尤其在博魯季諾戰後和放棄莫斯科的決策上，敢違眾議，獨當退卻責任，表現了一位偉大統帥的自信與氣度。庫圖佐夫也因他所領導的戰爭的勝利而被人們當成俄國的救星來頌揚和崇拜。
1813年，為了徹底消滅法軍，解放被壓迫的西歐人民，俄軍乘勝西進，一路打到維斯瓦河和易北河，解放了大片領土，並使英、普、奧、瑞典等國逐步加入對法作戰。然而在勝利進軍中，俄軍統帥庫圖佐夫因病於4月28日在本茨勞與世長辭。在本茨勞廣場上，1821年揭幕的高達12米的大型紀念碑上刻著：“庫圖佐夫——斯摩棱斯克公爵率領戰無不勝的俄國軍隊到達此地。不幸的死神中止了他的光榮事業。但他拯救了自己的祖國，開辟了歐洲解放的道路。他的英名永存。”簡短的碑文概述了庫圖佐夫最光輝的業績。
庫圖佐夫一生戎馬五十餘年，無論時境順逆，他始終能夠靈活機動地指揮作戰，創造了大量的戰略戰術典範，豐富了世界軍事思想寶庫。特別是運用“偷梁換柱”之計，以退為進，製造假象迷惑敵人最後戰勝拿破侖的戰例，更是為世人所稱道。庫圖佐夫做為俄國人民的民族英雄，為後代所崇敬。1942年6月，蘇聯最高蘇維埃主席團發布命令，頒發3個等級的庫圖佐夫軍功勳章。1973年7月6日，在“博羅季諾會戰”全景博物館建立的有他雕像的庫圖佐夫紀念碑揭幕，上麵鐫刻著這樣的碑文：“獻給1812年的戰爭勝利者——光榮的俄國人民的兒子米哈伊爾·伊拉裏奧諾維奇·庫圖佐夫”。