En las guerras de 1805 los logros de Bagration aparecieron aún más brillantes. Cuando Napoleón ordenó a Murat que rompiera un armisticio que acababa de firmar con Bagration, el general fue capaz de resistir con éxito los repetidos ataques de fuerzas cinco veces más numerosas que las suyas bajo Murat y Lannes en
Schöngrabern (16 de noviembre) cerca de Hollabrunn. Aunque Bagration perdió la mitad de los hombres bajo su mando, su posición protegió la retirada del ejército principal bajo Kutuzov a Olmutz. Cuando Kutuzov fue rechazado y forzado a la batalla en Austerlitz (2 de diciembre), Bagration comandó la guardia avanzada de la columna del Príncipe Liechtenstein y defendió la derecha aliada contra Lannes, mientras que la izquierda atacó el flanco derecho deliberadamente indefenso de Napoleón. Fue ascendido a teniente general en 1805, y en 1807 luchó valiente y obstinadamente en las batallas de Eylau (7 de febrero), Heilsberg (11 de junio) y Friedland (14 de junio).