Nel febbraio 1805 Oudinot fu messo al comando di una speciale "divisione granatieri" creata "ad hoc" all'interno del V Corpo d'armata del maresciallo Jean Lannes: l'unità, ben presto nota come i "granatieri di Oudinot", si guadagnò la reputazione di corpo d'élite anche per via del duro addestramento e della rigida disciplina imposta dal suo comandante. Dopo lo scoppio della guerra della terza coalizione, Oudinot servì con le sue truppe durante la campagna di Ulma come parte delle forze di avanguardia, combattendo alla battaglia di Wertingen (8 ottobre), alla battaglia di Amstetten (5 novembre) e alla battaglia di Schöngrabern (16 novembre), nel corso della quale guidò la cattura di un importante ponte sul Danubio riportando un'ennesima ferita (una pallottola nella coscia). Inviato in convalescenza a Vienna, rientrò precipitosamente presso l'armata non appena seppe che un'importante battaglia stava per essere combattuta contro gli austro-russi; Oudinot fu quindi presente alla testa dei suoi granatieri alla battaglia di Austerlitz il 2 dicembre, anche se la sua divisione vide poca azione nel corso dello scontro.