Nel 1844 Voroncov fu nominato comandante in capo e viceré del Caucaso. L'anno successivo, in seguito alla sua campagna contro Shamil nella quale si svolse una difficile marcia attraverso le foreste pericolose della Cecenia, Voroncov fu elevato alla dignità di principe, con il titolo di "Altezza Serenissima". La sua campagna del 1845 non fu tuttavia giudicata da tutti un successo; alcuni la ritennero una ritirata conseguente a una improvvida eccessiva penetrazione in territorio nemico per conquistare il forte di Dargo. L'attività di Voroncov alla Guerra caucasica comportò comunque risultati positivi per l'impero russo: nel 1848 furono controllati i due terzi del Daghestan e Shamil fu costretto sulla difensiva. In "Chadži-Murat". Tolstòj racconta le difficoltà di Voroncov nell'ottenere la collaborazione di Murat (1851-52) per l'ostilità nei suoi confronti del ministro Černyšev, e l'esecuzione di una spaventosa carneficina di ceceni per l'insipienza feroce dello zar Nicola I che aveva scavalcato Voroncov nella conduzione della guerra.