Когда же началось отступление русской армии от Фридланда к Тильзиту, Голицын командовал арьергардом, отражая наскоки противника и прикрывая главные силы отступающей обескровленной армии Беннигсена.
После того как в конце июня 1807 года в Тильзите между Россией и Францией был подписан мир и заключен военный союз, Д. В. Голицын уже через год принял участие в новой войне – со шведами. В середине 1808 года он выступил со своей дивизией из Вильно в Финляндию и там принял под свою команду корпус, которому предстояло зимой перейти замерзший Ботнический залив и взять город Умео, расположенный на северном берегу залива уже в самой Швеции. Однако командиром корпуса был назначен Барклай де Толли, и, оскорбленный тем, что не ему предстоит руководить задуманной операцией, Голицын сказался больным и в 1809 года оставил армию.
Но как только началась Отечественная война 1812 года, Дмитрий Владимирович вновь вернулся в строй. Он стал командовать конницей 2-й Западной армии, во главе которой стоял П. И. Багратион. Когда главнокомандующим стал М. И. Кутузов, Голицын был назначен командиром кавалерийского корпуса, состоявшего из 1-й и 2-й кирасирских дивизий. Накануне Бородинского сражения князь Юзеф Понятовский попытался со своим корпусом прорвать русский левый фланг, еще не укрепивший свои позиции, но был остановлен кавалеристами Голицына. Дмитрий Владимирович и сам, как простой ратник, участвовал в бою. Под ним была убита лошадь, а три его адъютанта были ранены. В Бородинском сражении, как писал Кутузов Александру I, Голицын отбил ожесточенные атаки корпуса Даву и заставил французов ретироваться в лес. Вот как через тридцать лет после Бородина писал о Д. В. Голицыне участник сражения офицер Федор Николаевич Глинка в «Очерках Бородинского сражения»: «Реданты (редуты. – В. Б.) семеновские на минуту захвачены французами. Кутузов тотчас велит поставить новую боковую батарею в 25 пушек. Она соединена с другими и, крестя поле, режет французов продольными выстрелами по фрунту и в тыл. Ядра пронизывают ряды. Между тем реданты опять в руках русских, и вот Мюрат мчится впереди и за ним целый разлив его кавалерии. Он наезжает прямо на реданты, а Голицын с кирасирами объезжает его прямо сбоку и в тыл. Как они режутся! Какая теснота! Конница топчет раненых; трупы дробятся под колесами артиллерии. Живые конные стены сшибаются, трещат, и под грозным гулом пальбы, при страшных криках, среди лопающихся гранат, без памяти хлещутся палашами и саблями. И вот наша конница расшибла французские эскадроны: они мешаются, кружатся, бегут…» И далее описывает другой эпизод битвы при Бородино: «А между тем в том важном промежутке, в тех незапертых воротах между левым крылом и главною линией», на протяжении целой версты, уже давно разъезжал витязь стройный, сановитый. Кирасирский мундир и воинственная осанка отличали его от толпы в этой картине наскоков и схваток. Всякий, кто знал ближе приятность его нрава и душевные качества, не обинуясь готов был причесть его к вождям благороднейших времен рыцарских. Но никто не мог предузнать тогда, что этот воин неуступчивый, твердый в бою, как сталь его палаша, будет некогда судиею мирным, градоначальником мудрым и залечит раны столицы, отдавшей себя самоохотно на торжественное всесожжение за спасение России! Это был князь Дмитрий Владимирович Голицын!»
Кутузов представил Голицына за подвиги при Бородино к ордену Св. Георгия 3-й степени.
После сдачи Москвы Голицын командовал левой колонной отступающей армии. Затем, во время движения к Тарутино, стал командовать правой колонной.
В контрнаступлении, которое русская армия предприняла в начале октября 1812 года, Голицын отличился чуть ли не во всех важных сражениях. 6 октября Голицын участвовал в бою на реке Чернишне, остановив войска маршала Мюрата, пытавшиеся прорваться на Калужскую дорогу для того, чтобы отступать по южным территориям России и Украины, не разоренным французским нашествием. Но эта попытка Мюрату не удалась, и Наполеон, выйдя из Москвы, пошел по Старой Смоленской дороге.
22 октября Голицын, находясь в составе главных сил, сражался под Вязьмой, а в ожесточенном трехдневном бою под Красным (3-6 ноября) был одним из главных виновников блистательной победы, сдержав натиск французской гвардии и захватив семь тысяч пленных и тридцать пять орудий.
После того, как в конце декабря 1812 года русская армия перешла Неман и начала заграничный поход, Голицын 13 января 1813 года был награжден орденом Александра Невского.
В заграничном походе 1813-1814 годов Дмитрий Владимирович отличился в неудачных для русских и их союзников сражениях при Лютцене (20 апреля 1813 года), при Бауцене (8-9 мая 1813 года) и при Дрездене (14-15 мая 1813 года). Но особенно важную роль сыграл Голицын в сражении под Кульмом, где успел прийти на помощь к тяжело раненному Остерману-Толстому и принял командование боем на себя. Затем, когда на поле сражения прибыл главнокомандующий Барклай-де-Толли и возглавил руководство боем, Голицын отправился к своему корпусу, а на следующее утро повел его в обход деревни Кульм, окружил войска генерала Вандамма, а самого его вместе с другими генералами взял в плен, решив тем самым исход сражения. За все это он был награжден орденом Св. Владимира 1-й степени.
Завершил он кампанию в 1813 году участием в ожесточенной трехдневной «Битве народов» под Лейпцигом, где Дмитрий Владимирович все время – 5, 6 и 7 октября – находился в самом пекле сражения.
В 1814 г. он столь же доблестно сражался на территории Франции: при Бриенне (17 января), при Фер-Шампенуазе (13 марта) и при взятии Парижа (28-30 марта). По окончании войны Голицын был удостоен звания генерала от кавалерии, после которого шло уже звание фельдмаршала. Но за войну 1812-1814 годов фельдмаршалами стали всего двое – Кутузов и Барклай, а Голицын в своем звании так и остался. Правда, чуть позже он стал членом Государственного совета.
А после того как 13 ноября 1819 года умер московский военный генерал-губернатор Тормасов, Александр остановил свой выбор на Дмитрии Владимировиче Голицыне, доверив ему освободившуюся должность.
Д. В. Голицын – московский главнокомандующий
Д. В. Голицын вступил на пост московского главнокомандующего 6 января 1820 года в возрасте сорока восьми лет и, наверное, не думал, что впереди у него еще ровно половина из того, что он прожил, – целых двадцать четыре года – и что все они будут отданы Москве. Послепожарная Москва уже отстраивалась заново, но следы страшного бедствия еще встречались довольно часто. И именно Д. В. Голицыну выпало на долю полностью и окончательно восстановить Москву.
В первой биографии Д. В. Голицына, появившейся через год после его смерти, говорилось: «Москва после пожаров 1812 года, еще во многом не оправившаяся, еще на многих улицах носившая следы разрушения, пожарища и обгорелые дома – неусыпною деятельностью князя Дмитрия Владимировича быстро начала приходить в цветущее состояние: многие здания были возобновлены, многие выстроены вновь, на месте маленьких неуклюжих домиков явились большие дома правильной архитектуры; а сколько начато и сооружено огромных публичных зданий в его время; давно уже мы не видим разоренных домов; напротив того, Москва стала изящнее, стройнее, нежели была прежде. На тех местах, где многие еще помнят болота, явились прекрасные густые аллеи; почти нет ни одной улицы, даже в самых глухих частях города, которая не была бы вымощена; Москва-река окаймлена гранитными берегами, выстроены красивые мосты, вырыты каналы и водопроводы, роскошные фонтаны во многих частях города снабжают жителей самою чистою и здоровою водою. Всем этим мы обязаны его неутомимой заботливости: с редким, неутомимым усердием заботился он вообще о пользах и благоденствии жителей столицы. Почти нет ни одного семейства, на которое бы он не имел хотя некоторого влияния, но всегда благодетельного, всегда милостивого…»