На новом месте службы Барклай постигает основы штабной службы, изучает принципы действий егерских батальонов. Одним из учебников Михаила становятся «Примечания о пехотной службе вообще и о егерской особенно», составленные молодым генерал-майором М. И. Кутузовым. Больше всего запомнились ему в «Примечании» слова, легшие в основу дальнейшей воинской службы: «Первейшей причиной доброты и прочности всякого воинского корпуса является содержание солдата, и следует сей предмет считать наиважнейшим. Только учредив благосостояние солдата, следует помышлять о приготовлении к воинской должности».
Вскоре Барклай переходит на службу к двоюродному брату Фридриха Ангальта молодому генерал-поручику принцу Виктору Амадею Ангальт-Бернбург-Шаумбургскому с очередным производством в чин капитана. Вместе с ним он направляется на театр военных действий очередной турецкой войны 1787–1791 гг., где под стенами крепости Очаков впервые примет участие в боевых действиях.
Под Очаковом капитан Барклай-де-Толли сможет применить на практике полученные в годы адъютантства теоретические выкладки. Он будет очевидцем неудачной атаки крепости генералом А. В. Суворовым и интриги между Суворовым и командующим армией князем Г. А. Потемкиным, а также познакомится с М. И. Голенищевым-Кутузовым. Во время очередного штурма Очакова Барклай спасет от турецких ятаганов раненого принца Ангальта, а итогом всей кампании будет награждение орденом Св. Владимира 4-й степени, девиз которого «Польза, честь и слава» можно приложить к карьере Барклая-де-Толли. В завершение всего М. Б. Барклай получит секунд-майора, перейдя уже в штаб-офицерские чины.
Аверьянов А. Сражение при Прейсиш-Эйлау
«Полное самообладание и спокойствие Барклая в самые тяжелые, решительные минуты были изумительны. На поле битвы он видел все и с неизменным хладнокровием распоряжался всем под самым сильным огнем»
Новое звание привело к новому назначению. Теперь Барклай проходил службу в Изюмском легкоконном полку под началом отличившегося под Очаковом бригадира Л. Л. Беннигсена. Действуя в авангарде конной бригады, секунд-майор сражается при Каушанах под Аккерманом. Проявляет мужество в сражении у Бендер. В октябре 1789 г. Барклай-де-Толли вызывается в столицу и получает назначение в Финляндию, ставшую ареной русско-шведской войны (1788–1790). Этот перевод ему устроил принц Ангальт, назначенный командовать корпусом. Вытребовал к себе бывшего адъютанта, с которым не захотел расставаться. 19 апреля 1790 г. в сражении при Керникоски принц будет смертельно ранен и умрет на руках вынесшего своего начальника из боя Барклая. Перед смертью Ангальт подарит Михаилу Богдановичу свою шпагу, которую тот через двадцать восемь лет прикажет положить с собой в гроб, хотя будет иметь шпаги и с брильянтами и с золотыми эфесами.
Барклай. М. О. Микешин, И. Н. Шредер. Памятник «Тысячелетие России». 1862 г. (фрагмент)
Смерть покровителя и друга отнюдь не означала конца карьеры Барклая. Штаб-офицер с такими выдающимися качествами, как собранность, четкость, аналитический склад ума, умение самостоятельно принимать решения, знание штабной службы, всегда обращал на себя внимание начальства. В мае 1790 г. уже премьер-майор Барклай-де-Толли служит в Тобольском пехотном полку под командованием князя Цицианова. Вместе с ним он также участвует в формировании Санкт-Петербургского гренадерского полка, показав себя грамотным и, редкое в то время качество, честным администратором. В 1791 г. вместе с санкт-петербургскими гренадерами Барклай совершает поход в Речь Посполитую и становится на квартиры в городе Гродно, где его весной 1794 г. застает польское восстание.
На борьбу с повстанцами императрица Екатерина II направляет своих лучших генералов, среди которых и А. В. Суворов, и Л. Л. Беннигсен. В ходе польской кампании Барклай впервые получает опыт самостоятельного командования воинским подразделением. Вместе с отдельным гренадерским батальоном из своего полка он сражается в рядах отрядов князя Цицианова и Беннигсена. Во главе своего батальона Барклай-де-Толли отличается при штурме города Вильно, а затем разбивает под Гродно отряд мятежников графа Грабовского. За отличия в боях он удостоен ордена Св. Георгия 4-й степени и чина подполковника.