Оправившийся Кутузов командует кавалерийским отрядом («летучим корпусом» казаков) под Аккерманом, Каушанами и Бендерами; ставит армейскую разведку «на широкую ногу»; полнота и достоверность информации о противнике, поставляемой Кутузовым, удивляет командующего, и генерала награждают орденом Св. Александра Невского. Наконец, Кутузов участвует в штурме Измаила 11 декабря 1790 г. Кутузову выпал один из самых хорошо защищенных участков крепостной стены – район Килийских ворот. Командуя 6-й штурмовой колонной (3 батальона Бугского корпуса, 2 батальона Херсонского гренадерского полка и тысяча казаков), он получил высокую оценку от самого Суворова: «Он шел у меня на левом крыле, но был правою моею рукою». Кутузовские гренадеры и егеря дважды врывались на крепостной вал, и турки сбрасывали их вниз, в ров. Кутузов даже известил Суворова о невозможности идти дальше: уже выбиты почти все офицеры, шедшие впереди штурмующих. В ответ он получил неожиданный приказ: «Скажите Кутузову, что я назначаю его комендантом Измаила и уже послал в Петербург известие о покорении крепости!» Пришлось Кутузову лично взять знамя и бросить впереди своих остановившихся солдат на измаильскую твердыню. Несмотря на большие потери, кутузовцы сумели проникнуть в крепость.
В кровавом штурме Измаила армии обеих сторон явили чудеса храбрости и героизма. «Не было крепче крепости, ни отчаяннее обороны», – признался потом Суворов, многозначительно добавив, что на такой штурм можно отважиться только один раз в жизни. Кутузов был глубоко расстроен потерями: «Кого в лагере ни спрошу, либо умер, либо умирает… Живых офицеров почти не осталось», – писал он. Из 650 офицеров выбыло две трети, они шли впереди штурмовых колонн.
Суворов подтвердил назначение Кутузова следующими словами: «Кутузов знает Суворова, а Суворов знает Кутузова. Если бы не взяли Измаил, Суворов умер бы под его стенами, и Кутузов тоже». В марте 1791 г. императрица произвела Кутузова в генерал-поручики и наградила орденом Св. Георгия 3-й степени.
Лично возглавляя вверенные ему войска, 4 июня 1791 г. внезапным ударом Кутузов опрокидывает 23-тысячный турецкий авангард (15 тыс. турок и 8 тыс. татар) у Бабадаги. За это «знатное дело» его награждают орденом Св. Александра Невского. Затем Михаил Илларионович с блеском проявляет свой полководческий талант в битве под Мачином. Так получилось, что именно это сражение стало финалом войны. Тогда 30 тыс. русских под началом князя Н. В. Репнина встретились с 80 тыс. турок во главе с визирем Юсуф-Пашой.
Решающую роль в этом сражении сыграли 12 батальонов пехоты и 11 эскадронов конницы при 24 орудиях под командованием Кутузова. Совершив 25-километровый марш по труднопроходимой болотистой местности, они заняли высоты на левом фланге армии Репнина. Искусно маневрируя, Кутузов отражал бешеные атаки сильно превосходившей турецкой конницы и пехоты, а затем, дождавшись, когда его собственная кавалерия сумела выйти в тыл врагу, и сам перешел в контрнаступление, разя неприятеля картечью и штыками. Одну за другой его солдаты занимали высоты, и, когда достигли той, которая господствует над Мачинской долиной, неприятель обратился в бегство, преследуемый русской легкой кавалерией. Против 141 убитого русского турецкий урон был более чем серьезным:
4 тыс. Н. В. Репнин в донесении императрице высоко оценил действия Кутузова: «Расторопность и сообразительность генерала Кутузова превосходят всякую мою похвалу».
В 1792 г. под началом генерал-аншефа М. В. Каховского, командуя 23,5-тысячным корпусом (20 батальонов пехоты, 30 эскадронов кавалерии и 6 казачьих полков или около 15 тыс. пехоты и свыше 10 тыс. кавалерии), Кутузов снова оказался в Польше. За отличное проведение кампании ему жалуют имение Горошки в Волынской губернии (свыше 2,5 тыс. душ).