Высокий моральный дух позволил Нарвскому полку одержать победу в сражении за Базарджик 22 мая 1810 года. После длительной артиллерийской подготовки начался стремительный штурм. Колонны, которыми командовали М. С. Воронцов, И. Ф. Паскевич и Э. Ф. Сен-При, первыми ворвались в крепость. 10-тысячный гарнизон крепости сдался.
В ознаменование победы всем участвовавшим в сражении генералам и офицерам были вручены особые золотые кресты, а солдаты получили серебряные медали. И кресты, и медали носились на Георгиевской ленте. Кроме того, 40 солдат Нарвского полка за взятие неприятельской батареи были награждены серебряным крестом Георгия.[3] Сам Нарвский полк получил георгиевские знамена, а М. С. Воронцов, И. Ф. Паскевич и Э. Ф. Сен-При были произведены в генерал-майоры.
Вместе с Нарвским полком М. С. Воронцов участвовал в штурмах Варны и Шумлы, в битвах под Батином и Систовым, за что был пожалован особым рескриптом и орденом Св. Владимира 3-й степени.
В октябре 1810 года М. С. Воронцов во главе отряда из 3 тысяч пехотинцев и 1 тысячи верхоконных взял Плевну, Ловчу и Сельви, где уничтожил неприятельские укрепления и возвратился к армии с 9 турецкими пушками. За эти операции он был награжден орденом Св. Анны 1-й степени.
В конце года М. С. Воронцов заболел молдавской лихорадкой. Эта болезнь возобновлялась в течение его жизни несколько раз. Когда Нарвский полк отправился на зимние квартиры, Михаил Семенович получил двухмесячный отпуск и уехал в Петербург. Он встретил здесь лестный прием двора, неоднократно приглашался на обеды и на вечера Александром I и вдовствующей императрицей Марией Федоровной. 12 января 1811 года он стал вместе с Елизаветой Алексеевной, супругой императора, воспреемником сына у своего родственника Полянского. В военном министерстве были удовлетворены все его пожелания, в частности — назначить к нему полковым командиром подполковника А. В. Богдановского, а адъютантом гвардии поручика Н. В. Арсеньева, брата его погибшего на дуэли друга.
Из Петербурга М. С. Воронцов отправился в Бухарест. Здесь находился командующий армией Н. М. Каменский, также заболевший молдавской лихорадкой. Состояние Каменского быстро ухудшалось. Его организм уже не принимал хину. Считалось, что больному поможет хорошее вино, и Михаил Семенович срочно отправил в свой полк курьера.
У него в обозе были необходимые херес и портвейн. Врачи решили также, что больной нуждается в перемене климата, и его увезли в Одессу. Однако спасти командующего не удалось. 4 мая 1811 года Н. М. Каменский скончался. Ему было всего тридцать четыре года.
