Тухачевски је предводио бољшевичке армије током Пољско-совјетског рата 1920. и поразио га је Јозеф Пилсудски изван Варшаве. Током овог рата Тухачевски је први пут дошао у сукоб са Стаљином. Обојица су оптуживала један другог за совјетски несупех да се заузме Варшава, који је довео до совјетског пораза у рату. Тухачевски је често критикован због непримерене контроле својих снага. Његова наређења су често била кршена, чак и од стране виших официра, што је бољшевичкој армији донело неколико мањих неуспеха током кампање. Са друге стране, Тухачевски је тврдио да није могао да бира своје команданте дивизија или да премести свој штаб из Москве, због политичких разлога. Непријатељство између њега и Стаљина је трајало до 1930их.