За боевые отличия обер-офицер М. В. Алексеев награждается тремя боевыми орденами, в том числе Святым Станиславом и Святой Анной, за храбрость. Его послужной список военного времени стал лучшей рекомендацией в ходе дальнейшего прохождения службы.
В 1890 году Алексеев успешно оканчивает Николаевскую академию Генерального штаба по 1-му разряду, получив Милютинскую премию. Был назначен на недолгое время старшим адъютантом в штаб 1-го армейского корпуса, располагавшегося в столичном Санкт-Петербурге. Затем с 1894 по 1900 год следует служба в Главном штабе делопроизводителем в канцелярии его Военно-ученого комитета, занимавшегося составлением планов войны и стратегического развертывания.
Работа полковника М. В. Алексеева в Главном штабе с 1898 года сочетается с плодотворной деятельностью экстраординарного профессора в Академии Генерального штаба на кафедре истории русского военного искусства. С 1900 по 1903 год Алексеев – начальник Оперативного отделения генерал-квартирмейстерской части Главного штаба и в то же время ординарный профессор Николаевской академии Генерального штаба.
В 1904 году удостаивается звания заслуженного профессора и 28 мая за отличия по службе производится в генерал-майоры. Становится начальником отдела Главного штаба.
С началом Русско-японской войны 1904–1905 годов профессор Академии Генерального штаба М. В. Алексеев (в октябре) назначается генерал-квартирмейстером 3-й Маньчжурской армии. Участвовал в Мукденском сражении, разработал ряд операций против японцев. На полях Маньчжурии приобрел большой опыт вождения войск, организации совместных действий пехоты, кавалерии и артиллерии, ведения армейской разведки.
За боевые отличия в Японской войне награждается почетным золотым оружием и двумя боевыми орденами. Тактическое мышление Михаила Васильевича Алексеева заслуживало самой высокой похвалы. Имел он и задатки стратега. Иначе говоря, он имел хорошие перспективы на военном поприще.
После расформирования 3-й Маньчжурской армии, с 1905 по 1908 год следует служба в должности обер-квартирмейстера Главного управления Генерального штаба. Возглавлял разработки планов будущей европейской войны, которой суждено было стать войной мировой и голгофой Российской империи.
В 1908 году он назначается начальником штаба Киевского военного округа с производством 30 октября в генерал-лейтенанты. С 1912 года – командир 13-го армейского корпуса. Продолжал активно работать над составлением планов войны: в скором военном конфликте на европейском континенте сомневаться уже не приходилось, хотя политики на словах «оружием никому не грозили».
К началу мировой войны М. В. Алексеев прошел хорошую школу командования войсками на самых высоких должностях в мирное время, не считая участия в двух больших войнах, против Турции и Японии. Служба в Главном управлении Генерального штаба выявила в нем склонность к оперативной, штабной работе. Уже тогда он демонстрировал стратегическое мышление, став авторитетным человеком в среде русского генералитета.
В годы Первой мировой войны Михаил Васильевич Алексеев сформировался как полководец-стратег. В августе 1914 года командир армейского корпуса назначается начальником штаба армий Юго-Западного фронта, в сентябре того же года сын николаевского солдата-сверхсрочника производится в полные генералы, то есть в генералы от инфантерии.
На этой штабной должности проявил большие способности в разработке фронтовых наступательных операций. Уже в первые месяцы войны армии Австро-Венгрии, главного союзника Германии, потерпели тяжелые поражения в масштабной Галицийской битве. Начальник фронтового штаба имел к ним самое прямое отношение.
Бывший генерал-квартирмейстер Ставки Верховного главнокомандующего генерал-лейтенант Ю. Н. Данилов в своих мемуарах писал, что «руководящая роль в исполнении операции на Юго-Западном фронте принадлежала начальнику штаба этого фронта, генералу Алексееву».
В сентябре 1914 года за боевые заслуги М. В. Алексеев высочайшим приказом награждается орденом Святого Великомученика и Победоносца Георгия 4-й степени. Награждение состоялось 24-го числа, после взятия русскими войсками города Львова, столицы австрийской Галиции. Так Михаил Васильевич стал георгиевским кавалером. Думается, что это было его мечтой, как военного человека.
В марте 1915 года, в связи с ожидавшимся германским наступлением, генерал от инфантерии М. В. Алексеев становится главнокомандующим армиями Северо-Западного фронта. После разделения этого фронта в августе того же года на два – Северный и Западный, Алексеев возглавил Западный фронт.
После поражения русских войск в Галиции руководил чрезвычайно трудным отходом армий Западного фронта через Польшу и Литву под напором противника. При этом войска фронта испытывали сильный недостаток артиллерийских снарядов – во время так называемого «снарядного голода». Стал одним из главных действующих начальствующих лиц в проведении «спрямления» Восточного фронта, в ходе которого Германии и Австро-Венгрии так и не удалось извлечь все стратегические выгоды «польского мешка» для русских войск.
В кампании 1915 года Берлин главный удар по Антанте спланировал на Восточном (Русском) фронте. Именно Алексеев благодаря своему стратегическому мышлению не позволил завершиться ни одному запланированному кайзеровскими стратегами Людендорфом и Гинденбургом окружению. Ни одна русская армия, ни одна дивизия не попали летом 1915 года во вражеский плен.
На посту главнокомандующего армиями Западного фронта М. В. Алексеев разработал и провел ряд успешных операций против германских и австро-венгерских войск. В июле – августе 1915 года русские армии в ходе Праснышских операций сорвали настойчивые попытки германских войск окружить и уничтожить русские армии в Польше. Но по стратегическим соображениям им пришлось оттуда уйти: речь шла о спрямлении линии фронта.
В августе 1915 года генерал от инфантерии, генерал-адъютант М. В. Алексеев высочайшим указом назначается начальником штаба Ставки Верховного главнокомандующего России, размещавшейся в городе Могилеве. С поста главковерха смещается великий князь Николай Николаевич-младший, действиями которого самодержец был все больше и больше недоволен. Его обязанности император Николай II возложил на себя. Так в истории России появился на самом высоком посту в ходе мировой войны венценосец полковник гвардии Николай Романов. Это был воинский чин государя. До этого он числился в лейб-гвардии Преображенском полку.
К чести всероссийского императора Николая II, он редко вмешивался категорическим образом в ход событий на Русском фронте. Фактически верховное командование сосредоточилось в руках Михаила Васильевича Алексеева, который по долгу службы и положения стал главным стратегом России. Это сразу почувствовали на себе союзники по Антанте: Алексеев был крайне несговорчив и при планировании военных кампаний исходил прежде всего из интересов своего Отечества и русской армии.
В конце 1915 года под руководством начальника штаба Ставки генерала от инфантерии М. В. Алексеева был разработан стратегический план действий русской армии совместно с армиями союзников против стран Центрального блока. Начавшееся в марте 1916 года наступление армий Северного фронта не дало ожидаемых результатов, но боевые действия в районе города Двинска и озера Нарочь оказали громадное влияние на ход войны во Франции. Германия была вынуждена перебросить крупные силы из-под Вердена на Восточный фронт, и французская армия в очередной раз получила спасительную помощь от России.
Начальник штаба Верховного главнокомандующего разработал план наступления Юго-Западного и Северного фронтов в военной кампании 1917 года, однако осуществить его не удалось. В ходе Февральской революции император Николай II был низложен. Одним из инициаторов и организаторов низложения царствующего Романова был начальник штаба его могилевской Ставки, все чаще задумывавшегося о том, что Российской державе грозят серьезные внутриполитические потрясения.
К власти в воюющем государстве, раздираемом внутренними противоречиями, пришло Временное правительство. 1 апреля 1917 года генерал от инфантерии Михаил Васильевич Алексеев назначается Верховным главнокомандующим России, что свидетельствовало о его известности и авторитетности.
Став во главе вооруженных сил уже бывшей старой России, М. В. Алексеев сразу же выступил за разумные активные боевые действия против Германии и Австро-Венгрии. Он был против неоправданных потерь на фронтах. Это вызвало недовольство новой «временной» власти, и прежде всего Советов рабочих и солдатских депутатов.
Уже в мае того же 17-го года генерал от инфантерии М. В. Алексеев смещается со своего поста. Новым главой могилевской Ставки Временным правительством был назначен генерал от кавалерии А. А. Брусилов, главнокомандующий армиями Юго-Западного фронта, самый прославленный полководец России в Первой мировой войне.
Вскоре он возвращается в Ставку, но на самый короткий срок. После ареста генерала от инфантерии Л. Г. Корнилова и его явных сторонников Алексеев, вступивший в должность начальника штаба могилевской Ставки, доложил по телефону в Петроград Керенскому об успешном завершении своей «карательной» миссии:
«…Войска, находящиеся в Могилеве, верны Временному правительству и подчиняются безусловно главковерху…
Генералы Корнилов, Лукомский, Романовский, полковник Плющевский-Плющик арестованы. Приняты меры путем моего личного разъяснения Совету солдатских депутатов установления полного спокойствия и порядка в Могилеве; послан приказ полковнику Короткову не двигать войска его далее станции Лотва, так как надобности в этом никакой нет…
С глубоким сожалением вижу, что мои опасения, что мы окончательно попали в настоящее время в цепкие лапы Советов, являются неоспоримым фактом…»
Однако Алексеев прекрасно понимал, что именно Л. Г. Корнилов и его единомышленники были теми людьми, которые видели надвигающуюся на Россию и ее армию, на Русский фронт Великой войны подлинную катастрофу. Думается, что уже тогда Алексеев предвидел если не гибель старой России, то вооруженную борьбу за ее спасение. О попавших в заключение корниловцах он не забывал.