В 1876 году генерал-майор Домонтович был назначен правителем канцелярии заведующего гражданской частью при главнокомандующем Дунайской армией, а в 1877 году, во время русско-турецкой войны, — тырновским губернатором в Болгарии. За успешное исправление этой должности Михаил Алексеевич был удостоен ордена Св. Станислава 1-й степени с мечами. В начале февраля 1878 года, после заключения перемирия, Домонтович возвратился в Россию, где был назначен состоящим для особых поручений при главном управлении военно-учебных заведений. Но уже в апреле 1878 года он был возвращен в Болгарию на пост директора Канцелярии и управляющего делами Совета Российской императорской комиссии в Болгарии, занимавшейся организацией управления в новосозданном Болгарском княжестве, фактически до 1885 года остававшемся под протекторатом России. За заслуги на этом поприще генерал был удостоен ордена Св. Анны 1-й степени.
А уже в 1879 году Домонтович возглавил группу российских военных инструкторов в только что созданной Персидской казачьей бригаде, призванной охранять шаха Насер-эд Дина и иностранные миссии в Тегеране и обеспечивать российское влияние в Персии. В группу под его командованием входили казачьи и кавалерийские офицеры, подпрапорщики и вахмистры. Бригада формировалась по образцу терских казачьих частей. Унтер-офицеры в бригаде были русскими, а солдаты-добровольцы набирались из мухаджиров — потомков мусульманских родов, переселившихся с Кавказа во время русско-персидских войн. Это были кочевники — курды, афганцы и туркмены. Домонтович командовал персидской бригадой, которая тогда состояла из двух казачьих полков общей численностью 600 человек, до ноября 1881 года, когда он был назначен сверхштатным членом военно-учебного комитета и председателем военно-исторической комиссии по описанию Русско-турецкой войны 1877–1878 годов. С созданием этого труда оказались связаны драматические события.
«После окончания Русско-турецкой войны, — как вспоминал генерал-лейтенант царской, а потом белой армии Александр Сергеевич Лукомский, — написать ее историю было поручено небольшой комиссии под председательством генерала Домонтовича. Составленный и представленный на просмотр старших чинов нашей армии первый том вызвал массу возражений. Указывалось, что многие факты переданы или освещены неверно, что по отношению к еще живым участникам войны допущена совершенно невозможная критика, подрывающая авторитет многих лиц, занимающих крупные посты в армии; что вообще действия высшего командного состава армии и центральных управлений военного министерства представлены в крайне неприглядном, а во многом и неверном освещении; что, наконец, этот труд является не историей, по существу, блестяще проведенной кампании, а самооплевыванием…
