Мятеж сильно деморализовал красные части. Отступая перед чехами, они оставили Бугульму и Симбирск, а в начале августа пала Казань. Тухачевскому с немалым трудом удалось восстановить в своей армии дисциплину. Одним из первых он учредил у себя революционные трибуналы, которые сурово карали дезертиров и паникеров. В начале сентября он перешел в наступление, отбил у белых Симбирск и переправился на левый берег Волги. 8 октября 1-я армия взяла Самару.
В начале января 1919 г. Тухачевского перевели на Южный фронт, где он возглавил 8-ю армию, действовавшую против Донской армии Краснова. Последняя к этому времени была фактически разбита и не оказывала сопротивления. Казаки тысячами сдавались в плен. Но в конце января в Донецкий бассейн вступили войска Добровольческой армии Деникина. Наступление красных сразу замедлилось. Правда, самых критических дней — триумфального наступления белогвардейцев весной-летом 1919 г. Тухачевский уже не застал.
В марте его перевели обратно на Восточный фронт, где вновь резко обострилась обстановка. Тухачевский прибыл на Урал, когда в самом разгаре было наступление колчаковских войск. Белые взяли Уфу, Бугульму, Бугуруслан, Белебей. До Волги оставалось от 80 до 100 км. 5-я армия, которую должен был возглавить Тухачевский, была разбита и отступала в полном беспорядке. Восстановив дисциплину, Тухачевский в конце апреля перешел в контрнаступление и взял Бугульму. В июне он разработал и провел Златоустовскую операцию, открывшую Красной Армии путь через Уральский хребет. 5-й армии пришлось тогда действовать в труднодоступной местности — среди лесистых кряжей, перерезаемых глубокими долинами рек. Противостоявшая ему Западная армия Ханжина, хотя и была уже сильно потрепана, представляла еще грозную силу. 13 июля Златоуст был взят. Развивая успех, Тухачевский подошел к Челябинску. В это время колчаковский штаб разработал сложный план: предполагалось заманить 5-ю армию в Челябинск, а потом окружить и уничтожить ее. Однако эта операция требовала сложных маневров, к которым белогвардейцы в то время уже не были способны. 24 июля Тухачевский вошел в сданный ему без боя город. Когда же белые попытались окружить его, он легко отразил все атаки, перешел в наступление и отбросил колчаковцев дальше на восток. За эту и предшествующую операции он был награжден орденом Красного Знамени. В августе 5-я армия форсировала реку Тобол и начала наступать на Петропавловск. Но на подступах к городу она потерпела поражение — белые нанесли удар во фланг и тыл Тухачевскому и отбросили его обратно за реку. (Военные историки возлагают вину за эту неудачу лично на командарма, который вопреки приказу командующего фронтом Ольдерроге предпринял наступление через казачьи районы, население которых в большинстве своем было враждебно советской власти.) 14 октября, пополнив свои части резервами, Тухачевский вновь перешел в наступление и через две недели взял Петропавловск. 14 ноября он совместно с частями 3-й армии вошел в столицу Колчака Омск. За эту победу он был награжден Почетным Революционным оружием — позолоченной шашкой с вмонтированным в ножны орденом Красного Знамени (в ту пору это была высшая награда в Красной Армии). В эти дни имя Тухачевского, за которым закрепилась слава победителя Колчака, стало широко известно. Очень солидный авторитет он завоевал и у руководителей государства. Троцкий считал Тухачевского «одним из лучших красных командармов» и особо отмечал его стратегический талант.
В конце декабря Тухачевский получил новое назначение — его направили на Южный фронт, а в конце января 1920 г. назначили командующим Кавказским фронтом, действовавшим против главных сил Деникина на рубежах рек Дон и Маныч. В подчинение Тухачевского перешла тогда 1-я конная армия. В конце февраля он бросил ее в район станции Среднеегорлыкская, где находился последний резерв Деникина — кавалерийская группа генерала Павлова. В ходе недельных боев буденовцы нанесли белым тяжелое поражение, после чего отступление Деникина стало безостановочным. Энергично преследуя белогвардейцев, Тухачевский не позволил Деникину спокойно провести эвакуацию из Новороссийска. 17 марта был взят Екатеринодар, через два дня форсирована Кубань, а 27 марта пал Новороссийск. Основная часть деникинцев не успела погрузиться на корабли и должна была сдаться в плен (в руки красных попало свыше 12 тысяч офицеров и до 100 тысяч солдат, сотни стволов орудий, множество пулеметов и большие запасы боеприпасов). В Крым успел уйти лишь сильно потрепанный Добровольческий корпус и часть Донской армии. К громкой славе победителя Колчака Тухачевский добавил не менее громкую — победителя Деникина.
Между тем возобновилась война на Западном фронте. В апреле перешли в наступление и стали быстро продвигаться в глубь Украины польские войска.
Тухачевского в срочном порядке отправили в Смоленск, где он 29 апреля вступил в командование войсками Западного фронта, расположенного в Белоруссии. Ситуация была тревожной. Находившиеся южнее войска Юго-Западного фронта отступали. 7 мая поляки и поддержавшие их петлюровцы захватили Киев, в нескольких местах форсировали Днепр и закрепились на восточном берегу. Чтобы помочь соседям, Тухачевский, не дожидаясь сосредоточения всех сил, начал 14 мая наступление на Свенцяны, Молодечно и Борисов. Поначалу наступление было успешным, но вскоре поляки, бросив в бой свежие силы, перешли в контрнаступление. Резервов у Тухачевского не оказалось, так как он вложил все свои силы в первый удар, рассчитывая создать резервы позднее, из новых дивизий, перебрасываемых из глубины России. Западный фронт начал отступать. Но в это время под Киевом перешла в наступление и прорвала фронт 1-я Конная армия Буденного. Польское командование начало поспешно отводить свои войска от Днепра и перебрасывать подкрепление из Белоруссии. Нажим на Тухачевского ослаб, и он немедленно воспользовался этим. 4 июля он, в свою очередь, перешел в наступление. При этом две трети своих сил он сосредоточил на направлении главного удара — узком участке фронта протяженностью 90 км. Прорвав оборону противника, советские войска стали быстро охватывать правый фланг польской армии. Тухачевский планировал окружить в районе Германовичей часть польских дивизий, а остальные загнать в болотистое Полесье. Хотя замысел этот не был осуществлен (большая часть поляков избежала окружения), поражение противника было налицо — он стал быстро отступать на запад. 11 июля Тухачевский занял Минск, 14 июля — Вильно, 19-го — Барановичи и Гродно, 23-го — Пинск, 1 августа — Брест-Литовский. На повестку дня выдвигался штурм Варшавы.
Успех вскружил красным голову. Вместо того, чтобы собирать силы на одном направлении, Тухачевский предложил Реввоенсовету осуществить войсками Юго-Западного фронта захват Львова. Советские армии стали расходиться в разных направлениях, линия фронта растягивалась с каждым днем. В середине августа Западный фронт форсировал Вислу и начал глубокий охват польской столицы с севера. Сюда Тухачевский бросил лучшие армии, сильно ослабив свой левый фланг (он рассчитывал укрепить его 1-й Конной армией, но та задержалась под Львовом и не успела вовремя на Западный фронт). Поляки поспешили воспользоваться ошибками советского командования. 16 августа они нанесли неожиданный удар из района реки Вепш в образовавшийся разрыв между Юго-Западным и Западным фронтами. Парировать его Тухачевскому было нечем. Левый фланг его фронта был разгромлен в течение суток, а правый отсечен и окружен севернее Варшавы.
Польские дивизии стремительно двинулись на восток. Разбитые части Красной Армии почти не оказывали им сопротивления. В октябре советское правительство было вынуждено заключить с Польшей очень невыгодный мир. К этому времени поляки овладели Западной Украиной и Западной Белоруссией.
Эти земли оставались за ними вплоть до 1939 г.
Провал польской кампании сильно подмочил репутацию Тухачевского как непобедимого стратега. В следующем году он смог лишь отчасти восстановить ее, подавив Кронштадтский и Антоновский мятежи. Как известно, восстание матросов Кронштадта в марте 1921 г. было вызвано политикой военного коммунизма, продолжавшейся и после окончания Гражданской войны. Выступление матросов началось 27 февраля, когда экипажи линкоров «Севастополь» и «Петропавловск» приняли резолюцию с требованием «свободы слова и печати для рабочих и крестьян, анархистов и социалистических партий, свободы собраний и профессиональных союзов», освобождения политзаключенных, перевыборов Советов тайным голосованием, ликвидации политотделов, упразднения заградотрядов, права свободной торговли для крестьян, уравнения пайков для всех трудящихся. Эта резолюция была поддержана всеми моряками и красноармейцами. Большевистское руководство Петрограда не разглядело вовремя серьезности ситуации и не пошло на уступки. В результате 1 марта началось восстание, в котором участвовало около 27 тысяч человек. Арестовав комиссара Кузьмина, матросы образовали ревком.
