Еще не завершилась одна война, как Багратион в 1810 г. был назначен командовать Молдавской армией. Шла война с Турцией. Впервые князю Петру поручили самостоятельное ведение войны: не обошлось без протекции Аракчеева.
Ходили слухи, что ему не дали передышки не столько из-за трудностей в борьбе с турками, сколько в силу привходящих обстоятельств: после всех войн с французами Багратион, как известно, был главным героем светского Петербурга. Дело дошло до того, что знаменитым генералом увлеклась 18-летняя великая княжна Екатерина Павловна! Девушка она была смелая, решительная, эмоциональная, расчетливая, волевая, прагматичная, честолюбивая, сексуально привлекательная. Есть мнение, что завязавшийся роман Багратиона с сестрой императора Александра I не устроил царя. Среди всей своей родни он всегда выделял именно Екатерину Павловну. У него с ней были особо доверительные отношения, и он мог сугубо по-братски приревновать любимую сестру. Екатерину Павловну выдали замуж за принца Ольденбургского, а виновника амурного «реприманда» срочно отправили на войну. После смерти Багратиона среди его личных вещей нашли, помимо черепаховой табакерки с портретом Суворова и золотой табакерки с портретом жены, усыпанный бриллиантами портрет вдовствующей императрицы Марии Федоровны и портрет великой княжны Екатерины Павловны в золотом футляре. Любовных писем княжны, способных ее, к тому времени уже замужнюю даму, скомпрометировать, найдено не было: видимо Петр Иванович их уничтожил.
Глубоко несчастный в личной жизни князь Петр отличился и на этой войне. Он сменил на посту главнокомандующего престарелого генерал-фельдмаршала Прозоровского, вяло ведшего боевые действия и вскоре скончавшегося. Благодаря энергии и искусству Багратиона дела на южном фронте пошли значительно лучше. Правда, при этом у него до предела обострились отношения с Милорадовичем, который уже давно, но с переменным успехом сражался на той войне с турками. Петр Иванович рапортовал в Северную столицу, что «Михаил Андреевич заигрался в любовь с некой мамзелью Филипеско в ущерб своим главным обязанностям», а тем временем ее отец, глава валашского дивана, проводит антироссийскую политику. Аргументы Багратиона были весомы: «Что бы я ни затеял, тотчас турки знают от Филипеско». Не без помощи Аракчеева, который отлично знал еще по Гатчине все слабости фанфарона и ловеласа Милорадовича, Петр Иванович вскоре убрал опасного конкурента из армии.