М.С. Воронцов повез с собой проект прошения Соломона к Императору Александру I, в котором заключались условия статьи подданства, и получил приказание, не соглашаясь в них на перемену ни одного слова, возвратиться через 15 дней, к 24 марта. От результатов поездки М.С. Воронцова зависел вопрос - вступят ли русские войска в Имеретию "с мечом ли в руках или дружелюбно". По прибытии в Имеретию М.С. Воронцову пришлось дольше запланированного времени дожидаться аудиенции царя. Во время ведения сложных переговоров в Имеретии в Санкт-Петербург было отправлено его письмо, написанное с таким оптимизмом, что, кажется, автор старался поддержать в своих друзьях веру в себя и доброе состояние духа. М.С. Воронцов сообщал следующее: "В Гори живем мы уже теперь дней десять, и продолжение пребывания нашего зависит от воли его величества царя имеретинского: ежели он умен, то отпустит нас скоро в какой-нибудь другой край, а ежели хочет драться, то мы не прочь, и попробуй чья возьмет, на днях сие будет решено. Кажется, что дело обойдется без драки".
М.С. Воронцов был принят имеретинским царем Соломоном лишь 20 марта, и тот ответил, что "не может подписать пункты в прошении о подданстве, а желает просто присягнуть на верность Государю Императору без всяких пунктов". М.С. Воронцов заявил на это, что одного без другого принять не может и что главнокомандующий не будет вступать с царем Соломоном ни в какие переговоры.
Заслуживает внимания тот факт, что в эти же дни правитель Мингрелии князь Дадиани получил через Воронцова письмо от князя Цицианова, в котором тот требовал прислать 14 000 батманов пшеницы, 1400 батманов гоми, 2800 батманов ячменя и очистить крепости в Одише, Лечгуми и Сванетии. На что князь Дадиани ставит условия перед Цициановым: если отнятые у него царем Соломоном крепости и имения будут возвращены, тогда князь Дадиани выполнит приказание П.Д. Цицианова. "Не нужно изъяснять вашему сиятельству, - писал граф Воронцов, - сколько я огорчен тем, что посылка моя сюда была неудачна". Для М.С. Воронцова это было первое сражение на дипломатическом поле, возможно, он понял, что войны дипломатии бывают так же тяжелы, как и военные баталии, служба его отца графа С.Р. Воронцова была тому примером. После возвращения М.С. Воронцова князь П.Д. Цицианов начинает лично вести переговоры с царем Имеретии.
Необходимо отметить, что с прибытием П.Д. Цицианова на Кавказ влияние России на проживающие там народы стало заметно возрастать, что не могло не тревожить Персию. В это же время между двумя враждующими державами свои интересы отстаивали правители ханств - Эриванский и Нахичеванский.
В начале июля главнокомандующий русскими войсками на Кавказе князь Цицианов направил к Эривани часть своих сил под началом генерал-майора Тучкова 2-го. Это было связано с просьбой Эриванского хана, который соглашался подчиниться России в случае защиты его от персов. Тучков встретился у урочища Гумры с сильным корпусом противника. Не дожидаясь, когда персы с царевичем Александром атакуют его отряд, он ударил первым и обратил врага в бегство. 19 июня П.Д. Цицианов вместе со своими людьми, среди которых был и М.С. Воронцов, прибыл под Эчмиадзинский монастырь. Русские войска с успехом отбивали нападения неприятеля - сначала атаку 18-тысячного корпуса под командой царевича Александра, а 25 июня были опрокинуты войска главнокомандующего персидской армией, сына и наследника шаха - Аббас-мирзы. Часть его войска попыталась закрепиться на берегу реки Занги, но вперед пошли егеря 19-го полка. М.С. Воронцов примкнул во время этой атаки к егерям, один батальон которых на штыках вынес противника прочь. Персы во главе с главнокомандующим бежали за Араке. Эривань была спасена, но местный хан, в ответ на требование Цицианова присягнуть на верность, нарушает ранее данное обещание и обращается за помощью теперь уже к персам. Аббас-мирза снова переходит границу и располагается лагерем при деревне Калагири.
30 июня 1804 г. около двух часов ночи князь П.Д. Цицианов переправился вброд через реку Зангу и за ним - все остальные войска. Перестроившись в четыре каре, из которых егерский полк составлял авангард, отряд двинулся атаковать персидский лагерь, расположенный в семи верстах от Эриванской крепости. Персы обрушились с обоих флангов и сзади. Цицианов приказал егерям круто повернуть налево, а средней колонне под началом Тучкова вызвать охотников и следовать вперед в авангарде, Тучков выслал целый батальон Кавказского гренадерского полка под началом полковника Козловского, при котором находился поручик лейб-гвардии Преображенского полка граф М.С. Воронцов, исполнявший должность бригад-майора при отряде. Усилиями егерей и гренадер отряд вышел на настоящую дорогу. Но нужно было идти по узкому проходу в ущелье под обстрелом персов, находившихся на склонах.
Тогда "жадный к славе", как скажет князь П.Д. Цицианов, полковник Козловский, получив согласие командующего и одобрение товарищей, впереди батальона стал взбираться на гору. Скинув ранцы и шинели, гренадеры бросились штурмовать отвесную гору высотой 650 саженей. Это была одна из самых дерзких и опасных операций. Не более сорока человек и несколько офицеров вслед за Козловским дошли до вершины. Будучи незаметными для неприятеля, не дав ему опомниться, под бой единственного барабана с криком "Ура!" горстка храбрецов бросилась в штыки. Не ожидая с этой стороны нападения, персы бросились в панике в лагерь и, не решив там защищаться, стали отступать через Эривань.
Во время беспрерывных сражений начального этапа своей военной карьеры М.С. Воронцов действовал в составе войсковых частей, где ему приходилось работать штыком и выполнять свой долг командира. В реляции о Эриванской экспедиции П.Д. Цицианов неоднократно отмечал находящегося за бригад-майора лейб-гвардии Преображенского полка поручика М.С. Воронцова, который, "деятельностью своею заменяя мою дряхлость, большою мне служит помощью". За проявленную храбрость в сражениях против персидских войск и "овладении их лагерем в 30-й день июня и при занятии Эриванского предместия" М.С. Воронцов был удостоен ордена Святого Георгия 4-й степени.
Блокада русскими Эривани была снята после того, как в корпусе почти не осталось запасов хлеба. Кроме того, в частях свирепствовали болезни. По словам М.С. Воронцова, половина корпуса лежала, а другая более напоминала человеческую тень. Отступление было трудным. Не хватало лошадей для транспортировки обоза, часть груза приходилось нести на руках. М.С. Воронцов отмечал, что из-за болезни число здоровых офицеров оказалось пропорционально меньше, чем здоровых солдат. При этом русскому корпусу приходилось каждый день во время отступления отражать нападения противника. В один из дней противник поджег в степи траву, жара и сильный ветер способствовали быстрому распространению огня. Одновременно с этим неприятель со всех сторон напал на русские части. "Тут было очень жутко. Однако, хотя и с небольшим трудом, успели, наконец, огонь потушить плащами, мешками и прочим, а персиян отбить штыками", - сообщал М.С. Воронцов в Петербург. 27 сентября, после почти пятимесячного отсутствия, М.С. Воронцов вернулся в Тифлис.
Закончился один из труднейших, по отзывам современников, походов персидской кампании. В автобиографии М.С. Воронцов писал, что, несмотря на то что Эривань не была взята (что впоследствии совершит И.Ф. Паскевич), само возвращение русских войск из столь опасной экспедиции имело чрезвычайно важное значение и для друзей и для врагов этой части Азии, а также для будущих перспектив в этой стране.