En 1805 Rusia se unió a la coalición contra Napoleón. Después del colapso de los austriacos en Ulm en octubre de 1805, Bagration ganó elogios por su exitosa defensa en la batalla de Ulm.
Batalla de Schöngrabern (noviembre de 1805) que permitió a las fuerzas rusas retirarse y unirse con el ejército ruso principal de Mikhail Kutuzov. En diciembre de 1805, el ejército ruso-austríaco combinado sufrió una derrota en la batalla de Austerlitz, donde Bagration comandó el ala derecha aliada contra los franceses bajo Jean Lannes. Más tarde comandó a las tropas rusas en la Guerra de Finlandia (1808-1809) contra Suecia y en otra guerra contra los turcos (1806-1812) en el Danubio.