Михайловский-Данилевский отмечал, что «во время кровавой, беспримерной битвы, князь Голицын распоряжался отборным войском с обычным хладнокровием своим».
В представлении Кутузова к награждению Дмитрия Михайловича значилось:
«Командуя обеими кирасирскими дивизиями, делал неоднократные удачные атаки против неприятельской конницы, истребил часть оной». А в императорском приказе от 13 апреля 1813 года, касающемся действий кирасирских полков, отмечалось: «Твердые ряды служили верным оплотом противу сил неприятеля; храбрость и быстрота их предшествовали победам…» Сам же Дмитрий Владимирович, вспоминая Бородинское сражение, в рапорте великому князю Константину Павловичу 25 декабря 1812 года так оценил действия вверенных ему сил: «В продолжении кампании кровавые и жестокие битвы, увенчанные победами, сопровождаемые славою и истреблением врага, все без изъятия ознаменованы отличною храбростию и знаменитыми подвигами кирасирского корпуса. Ни буйственным стремлением, ни превосходством сил, ниже самою артиллериею, никогда он побежден и расстроен не был, но по справедливости служил твердым оплотом, надеждою и новым поощрением к бою теснимым и отступающим рядам нашим. […] Полки кавалергардский и лейб-гвардии конный в самом жару сражения и буйства нападающего неприятеля хвалиться могут спасением линий наших от поражения при Бородине 26 августа. Под сильными картечными выстрелами, неоднократно вновь устроившись, возобновляли атаку, удерживали собою стремление неприятеля и истребили его. […] Каждая кирасирская атака поправляла дело! Храбрость кирасир увенчана была поражением неприятеля. Описания происходивших действий и неоднократная благодарность главнокомандующего в том свидетельствуют». За участие в Бородинском сражении князь Голицын был представлен к награждению орденом Святого Георгия 3-го класса, но этим орденом он был уже награжден за Голымин. Таким образом, Д. М. Голицын так и не получил награду за Бородинское сражение.
После оставления Москвы князю Голицыну было поручено командование одной из двух колонн отступавшей к Тарутино армии. 6 октября на реке Чернише он остановил войска Мюрата, пытавшиеся прорваться на Калужскую дорогу, и сыграл одну из главных ролей в победе под Красным (3–6 ноября), где захватил 7 тысяч пленных и 35 орудий. Во время заграничных кампаний 1813–1814 годов Дмитрий Михайлович командовал кавалерийским резервным корпусом, с которым участвовал в сражениях при Лютцене, Бауцене, Дрездене. В сражении при Кульме после ранения генерала Остермана-Толстого он принял на себя командование русскими войсками и завершил разгром корпуса генерала Вандама. Затем князь Голицын сражался при Лейпциге, Бриене, Фер-Шампенуазе, участвовал во взятии Парижа. После окончания войны в 1814–1818 годы он командовал 1-м резервным кавалерийским корпусом, 1-й и 2-й гвардейскими дивизиями, в 1818–1820-й – 2-м пехотным корпусом. На этом боевая карьера князя Голицына закончилась.
