В 1898 году, в чине капитана окончил Академию Генерального штаба и направлен на службу в штаб Киевского военного округа, где он быстро дорос до подполковника. Затем до 1908 года служил при штабах различных военных округов.
Военно - теоретические взгляды Бонч-Бруевича сложились под влиянием командующего Киевским военным округом генерала М. И. Драгомирова, с которым он познакомился во время службы в штабе Киевского военного округа.
В 1905 году, Драгомиров пригласил Бонч - Бруевича участвовать в переработке своего "Учебника тактики", написанного им после русско-турецкой войны 1877 - 1878 годов. К моменту смерти Драгомирова (15 октября 1905), ему вместе с Бонч - Бруевичем удалось переработать только первую часть этого учебника, вторую часть Бонч - Бруевич редактировал уже самостоятельно, руководствуясь оставленными Драгомировым перед смертью указаниями. Переработанный учебник был издан в 1906 году. В дальнейшем Бонч-Бруевич дополнил его на основании опыта русско - японской войны 1904 - 1905 годов и переиздал в 1910 - 1911 годах.
В 1907 году, Бонч - Бруевич по приглашению научной конференции Академии Генштаба, прочитал и затем напечатал полный курс прикладной тактики.
Свою военно - литературную деятельность начал в 1904 сотрудничеством по военным вопросам в газетах "Русский Инвалид", "Киевская Газета", "Волынская Жизнь" и в журнале "Разведчик". Основные статьи, напечатанные в 1905-1910 в газетах и журналах, были затем изданы в сборнике "Армейские дела и делишки". Большая часть их посвящена воспитанию и тактической подготовке армии в мирное время.
По воспоминаниям генерала Деникина изданным в эмиграции, во время Первой Русской революции в 1905 - 1906 годах М. Д. Бонч - Бруевич высказывал самые крайние контрреволюционные и монархические взгляды.
В ходе своей службы 6 декабря 1907, М. Д. Бонч - Бруевич произведен в полковники. С октября 1908 по январь 1910 - он занимал должность начальник штаба Либавской морской крепости. С 9 января 1910, штаб - офицер в Академии Генерального штаба. В марте 1914, в чине полковника назначен командиром 176 - го Переволоченского пехотного полка, с которым и вступил в Первую Мировую войну.
Благодаря приятельским отношениям с генералом Н. В. Рузским, вскоре после начала Первой Мировой войны, в августе 1914, назначение на должность генерал - квартирмейстера штаба 3 - й армии Юго - Западного фронта, которой командовал генерал Рузский и 10 сентября 1914 произведен в генерал - майоры. 17 сентября 1914, Рузский, став командующим Северо - Западного фронта, устроил назначение Бонч - Бруевича генерал - квартирмейстером штаба этого фронта.
Во время нахождения на должности генерал - квартирмейстера штаба 3 - й армии Юго-Западного фронта ведал разведкой и контрразведкой, затем выполнял аналогичные функции будучи генерал - квартирмейстером Северо - Западного фронта.
В 1915 году был одним из инициаторов выселения евреев из прифронтовой полосы (по обвинению их в поголовном шпионаже в пользу противника). В феврале 1915 вместе с начальником контрразведки штаба Северо - Западного фронта полковником Н. С. Батюшиным вёл дело по обвинению в шпионаже в отношении жандармского полковника Мясоедова.
С 1 апреля 1915, был назначен в распоряжении Верховного Главнокомандующего и одновременно, некоторое время исполнял должность начальника штаба 6 - й армии, дислоцировавшейся в Петрограде и его окрестностях. С 20 августа 1915, исполнял должность начальника штаба Северного фронта. С 25 февраля 1916, состоял в распоряжении командующего Северным фронтом. Одновременно, с марта 1916 начальник гарнизона Пскова, где находилась Ставка командующего Северного фронта.
Будучи начальником штаба Северо - Западного фронта, в то время это была одна из ключевых должностей в русской армии, Бонч - Бруевич, человек резкий и малообщительный, сразу не пришёлся по вкусу дворцовой знати. Вокруг генерала плелись интриги. Бонч-Бруевич платил придворным той же монетой, подозревая некоторых из них в шпионаже в пользу Германии.
Вскоре к хору недоброжелателей М. Д. Бонч - Бруевича присоединилась и импереатрица Александра Фёдоровна, обиженная его обвинениями в шпионаже по отношению к целому ряду её приближенных. Она буквально засыпала Николая II письмами с ядовитыми отзывами в адрес Бонч-Бруевича: "Какая будет радость, когда ты избавишься от Б. Бр. (не умею написать его имени)! Но сначала ему нужно дать понять, какое он сделал зло, падающее притом на тебя. Ты чересчур добр, мой светозарный ангел. Будь твёрже, и когда накажешь, то не прощай сразу и не давай хороших мест: тебя недостаточно боятся". "Да, поскорее избавься от Бр.-Бр. Только не давай ему дивизии". "Убрал ли Куропаткин, наконец, Бр.-Бруевича? Если ещё нет, то вели это сделать поскорее. Будь решительнее и более самодержавным, дружок, показывай твой кулак там, где это необходимо - как говорил мне старый Горемыкин в последний раз, когда был у меня: "Государь должен быть твёрдым, необходимо, чтобы почувствовали его власть". И это правда. Твоя ангельская доброта, снисходительность и терпение известны всем, ими пользуются. Докажи же, что ты один - властелин и обладаешь сильной волей". ("Переписка Романовых" - М., 1924. - т. 4. - с. 63, 80, 129.)
Понятно, что всё это не могло тянуться долго, и 1 марта 1916 года Николай II снял Бонч-Бруевича с занимаемой должности. Теперь он стал сначала генералом для поручений штаба Северного фронта, затем генерал для поручений в Ставке Верховного Главнокомандующего. Но все эти должности были скорее номинальными. Не мудрено, что после Февральской революцией обиженный царской семьёй М. Д. Бонч - Бруевич одним из первых генералов объявил о своей лояльности Временному правительству, а затем вскоре под влиянием брата стал склоняться к большевикам, установив контакт с Псковским Советом рабочих и солдатских депутатов, а затем был избран в Исполком Псковского Совета, что послужило поводом для появления странно тогда звучавшего прозвища "советский генерал". Об этом в своих мемуарах Бонч-Бруевич писал следующее: "Скорее инстинктом, чем разумом, я тянулся к большевикам, видя в них единственную силу, способную спасти Россию от развала и полного уничтожения". ( М. Д. Бонч - Бруевич "Вся власть советам. Воспоминания" - М.: "Воениздат", 1957. - с. 226.)
Во время попытки реакционного военного переворота со стороны генерала Л. Г. Корнилова, в августе 1917, Бонч - Бруевич, активно сотрудничал в его подавлении с исполняющим обязанности политическогокомиссара Северо - Западного фронта эсером Савицким. В результате 29 августа 1917, командующий Северо - Западным фронтом генерал В. Н. Клембовский, занявший позицию осторожной поддержки Корнилова, был смещён Временным правительством и Бонч - Бруевич был назначен временно исполняющим должность командующего этим фронтом. В качестве нового командующего фронтом Бонч-Бруевич арестовал в Пскове генерала П. Н. Краснова, назначенного генералом Корниловым командиром 3 - го конного корпуса и направлявшегося к частям, двигавшимся к Петрограду.
9 сентября 1917, Бонч-Бруевич заменён на посту командующего фронтом генералом В. А. Черемисовым и назначен в распоряжение Верховного Главнокомандующего. Прибыв в Ставку Верховного Главнокомандующего в городе Могилёв, Бонч - Бруевич сразу же установил связь с Могилёвским Советом рабочих и солдатских депутатов и 27 сентября 1917, стал членом его Исполкома.
