Болезнь вынудила Муравьёва покинуть армию, когда она была в Вильне; вернулся он к ней лишь в апреле 1813 года. В Заграничном походе Муравьёв принял участие во многих делах: при Лютцене, Бауцене, Дрездене, Кульме (за отличие 15 сентября 1813 года удостоен ордена Св. Владимира 4-й степени с бантом и 26 сентября произведён в подпоручики), Лейпциге (за отличие 4 октября 1813 года произведён в поручики), при Фер-Шампенуазе (за отличие награждён 28 мая 1814 года орденом Св. Анны 2-й степени) и наконец был при взятии Парижа, состоя в этот период при генерал-майоре Куруте.