W wojnach z 1805 roku osiągnięcia Bagration'a okazały się jeszcze bardziej wspaniałe. Kiedy Napoleon nakazał Muratowi złamanie zawieszenia broni, które właśnie podpisał z Bagrationem, generał był w stanie z powodzeniem oprzeć się powtarzającym się atakom sił pięciokrotnie większych od jego własnych pod dowództwem Murata i Lannesa w
Schöngrabern (16 listopada) w pobliżu Hollabrunn. Chociaż Bagration stracił połowę ludzi pod jego dowództwem, ich stanowisko chroniło odwrót głównej armii pod wodzą Kutuzowa do Olmutz. Kiedy Kutuzow został odrzucony i zmuszony do bitwy pod Austerlitz (2 grudnia), Bagration dowodził awangardą kolumny księcia Liechtensteina i bronił prawej strony sojuszników przed Lannesem, podczas gdy lewica atakowała celowo nieobronioną prawą flankę Napoleona. W 1805 r. został awansowany na generała-porucznika, a w 1807 r. walczył dzielnie i uporczywie w bitwach pod Eylau (7 lutego), Heilsberg (11 czerwca) i Friedland (14 czerwca).