V válkách roku 1805 se Bagrationovy úspěchy staly ještě brilantnějšími. Když Napoleon nařídil Muratovi, aby porušil příměří, které právě podepsal s Bagrationem, generál byl schopen úspěšně odolávat opakovaným útokům pětinásobku svých sil pod vedením Murat a Lannese u Schöngrabernu.
(16. listopadu) poblíž Hollabrunn. Ačkoli Bagration ztratil polovinu mužů pod svým velením, jejich postoj chránil ústup hlavní armády pod velením Kutuzova do Olmutzu. Když byl Kutuzov odmítnut a nucen vstoupit do bitvy u Austerlitz (2. prosince), Bagration velel předběžné stráži sloupce prince Lichtenštejnska a bránil spojeneckou pravici proti Lannesovi, zatímco levice napadla úmyslně nebráněné pravé křídlo Napoleona. V roce 1805 byl povýšen na generálporučíka a v roce 1807 bojoval statečně a tvrdohlavě v bitvách u Eylaua (7 února), Heilsbergu (11 června) a Friedlandu (14 června).