La începutul campaniei din 1812, Miloradovici a primit sarcina de a aduna și instrui trupe de miliție în zonă; s-a alăturat acțiunii militare în ajunul bătăliei de la Borodino cu 14.600 de milițieni. Kutuzov l-a numit pe Miloradovici comandant al forțelor de front din flancul drept (nordic), cuprinzând cel de-al doilea corp de infanterie al lui Baggovut și al patrulea corp de infanterie din Ostermann-Tolstoi. Planul de luptă impunea lui Miloradovici să protejeze vechiul drum Smolensk-Moscova. În ziua bătăliei (7 septembrie, stil vechi: 26 august), Kutuzov și-a dat seama că acțiunea inamică a fost concentrată împotriva zonei sale centrale și a flancului stâng. Astfel, în jurul orei 9 dimineața, a ordonat lui Miloradovici să meargă spre sud și să atace flancul stâng francez. Călărind înaintea trupelor sale, Miloradovici a fost prins în mijlocul bătăliei pentru Semionovskoe și, împreună cu Barclay de Tolly, Ermolov și Raievski, s-a refugiat în zona diviziei a patra. Între 10 dimineața și 12 noaptea, trupele sale au luat poziție în centrul liniei rusești și au oprit atacurile franceze, trupele lui Baggovut observând acțiuni critice în jurul orei amiezii, iar corpul Ostermann în jurul orei 16:00. Până la sfârșitul bătăliei, francezii au reușit să-i respingă pe ruși, iar trupele lui Miloradovici au revenit pe același aliniament de unde porniseră (Smolensk). Baggovut a luat poziție acolo și a ținut piept atacurilor feroce ale cavaleriei poloneze până la căderea nopții.