После окончания Китайской кампании и до начала Русско-японской Михаил Коронатович проходит службу на будущих кораблях-героях морских баталий с Японией, крейсере «Россия», клипере «Джигит», броненосце «Наварин». 18 марта 1904 года его назначают командиром миноносца «Смелый» в Тихоокеанскую эскадру, дислоцирующуюся в Порт-Артуре. В это время командующий Тихоокеанским флотом вице-адмирал С.О. Макаров назначал на боевые корабли только заслуженных, опытных и проверенных офицеров, так что это назначение говорит о степени доверия флагмана к лейтенанту Бахиреву.
Миноносец «Смелый» участвовал во многих боевых выходах, оставаясь в Порт-Артуре до конца осады (во время которой месяц шел за год государевой службы), нес дозорную и тральную службы, обеспечивая чистоту прибрежных фарватеров от неприятельских мин заграждения.
В ночь на 2 мая 1904 года миноносец «Смелый» под командованием Михаила Коронатовича сопровождал вместе с миноносцами «Скорый», «Сердитый» и «Стройный» минный заградитель «Амур», который выполнял задание по постановке мин заграждения в прибрежных водах Порт-Артура, на минах которого 2 мая подорвались и затонули два японских новейших броненосца «Хатцузе» и «Яшима». И это была единственная крупная удача русского флота в ту войну.
Осада Порт-Артура сделала из лейтенанта Бахирева, прошедшего уже и Китайскую кампанию, по-настоящему стойким и выносливым офицером. Уже в середине декабря 1904 года, когда генералы Стессель и Фок поставили вопрос о предательской сдаче крепости, именно лейтенанту Бахиреву поручили возглавить отряд миноносцев и паровых катеров для прорыва блокады и разоружения в китайских портах, дабы сохранить миноносцы для будущего возрожденного Русского императорского флота. 20 декабря в самый канун сдачи крепости миноносцы «Статный», «Смелый», «Властный», «Сердитый», «Бойкий», «Скорый», а также паровой катер «Ольга» под общим командованием лейтенанта Михаила Коронатовича Бахирева прорвали морскую японскую блокаду и достигли китайских портов, где и интернировались (разоружились) до конца кампании. «Смелый» и «Бойкий» – в германской военно-морской базе Циндао, а все остальные миноносцы интернировались в китайском порту Чифу. Предприятие это имело важный характер еще и потому, что прорвавшиеся миноносцы увозили из Порт-Артура войсковые знамена, секретные документы и многие другие важные для русской чести предметы, которые не должны были попасть к неприятелю.
12 февраля 1905 года в галерее героев Отечественной войны 1812 года Зимнего дворца государь император вручил донскому казаку, старшему лейтенанту Бахиреву золотое оружие с надписью «За храбрость» – «в воздаяние отличных подвигов храбрости и самоотвержения, оказанных в делах против неприятеля под Порт-Артуром». А в декабре того же 1905 года произведен в капитаны 2-го ранга. Продолжая службу на Дальнем Востоке, Михаил Коронатович назначается в 1906 году начальником флотилии рек Амурского бассейна. Но уже в 1907 году окончательно переводится на Балтику, командует минным крейсером «Абрек», миноносцем «Ретивый» и эсминцем «Амурец». В 1910–1911 годах – начальник 5-го дивизиона миноносцев Балтийского моря.
В 1911 году Михаил Коронатович произведен в капитаны 1-го ранга и стал командиром новейшего броненосного крейсера «Рюрик», который был флагманским кораблем командующего Балтийским флотом адмирала Николая Оттовича фон Эссена. Он, учтя уроки Русско-японской войны, подготовил Русский императорский флот к предстоящей мировой войне. А должность командира флагманского корабля – фактически должность начальника штаба командующего. А это говорит о многом – ответственности за образцовый порядок на корабле и размещение штаба. Можно утверждать, что Михаил Коронатович Бахирев был деятельным сподвижником Николая Оттовича фон Эссена в деле возрождения флота.
Уже после начала Первой мировой войны 24 декабря 1914 года Бахирева «за отличие против неприятеля» произвели в контр-адмиралы и назначили командующим 1-й бригадой крейсеров Балтийского моря. Через год, в декабре 1915 года, Михаил Коронатович принял 1-ю бригаду линейных кораблей. Ее составили только что вступившие в строй «Петропавловск», «Гангут», «Севастополь» и «Полтава».
6 декабря 1916 года Михаил Коронатович получил чин вице-адмирала. Над Россией сгущались сумерки, приближались смутные революционные события.
21 августа 1917 года Бахирев возглавил Морские силы Рижского залива. Пожалуй, именно опыт и авторитет адмирала Бахирева во многом повлияли на то, что флот в тяжелейших условиях 1917 года оказался на высоте.