В войне с Наполеоном 1806—1807 годов командовал авангардом, а затем арьергардом армии Беннигсена. Отличился в сражениях при Пултуске и Прейсиш-Эйлау, в котором был тяжело ранен в правую руку с раздроблением кости и отправлен на лечение в Кёнигсберг, а затем Мемель. В Мемеле разработал план военных действий в случае вторжения армии Наполеона в Россию. Суть замысла заключалась в организации «искусного» отступления русской армии с тем, чтобы «заставить неприятеля удалиться от операционного базиса, утомить его мелкими предприятиями и завлечь вовнутрь страны, а затем с сохранёнными войсками и с помощью климата подготовить ему, хотя бы за Москвой, новую Полтаву». Далее «организовать преследование разгромленного врага, вытеснив его за пределы России, и поднять против него восстание в Европе». 6—7 (18—19) апреля 1807 года в Мемеле дважды встречался с императором Александром I. В ходе этих встреч Барклай доложил императору своё видение будущей войны с Наполеоном, впервые упомянув о возможности применения тактики «выжженной земли». За отличия в кампании получил ордена Св. Георгия 3-й степени, Св. Владимира 2-й степени и Св. Анны 1-й степени, чин генерал-лейтенанта и назначен командиром 6-й пехотной дивизии.