Рассказывают, что трое юнкеров в его роте покончили с собой, не выдержав безжалостного обращения.
В июне 1914 г. Тухачевский вышел из училища в звании подпоручика. Как первый по успеваемости и дисциплине он имел право сам выбрать место будущей службы. Тухачевский избрал лейб-гвардии Семеновский полк. Он мечтал в скором времени поступить в Академию Генерального штаба, но начавшаяся мировая война круто изменила его планы. Уже в августе семеновцы были переброшены в район Ивангорода — Люблина и вступили в сражение с австрийцами. Тухачевский в это время занимал должность зам. командира роты. Воевал он храбро и умело: за первые шесть месяцев боевых действий его наградили всеми боевыми орденами «от Анны IV степени до Владимира IV степени включительно». В феврале 1915 г. ему пришлось участвовать в тяжелых боях под Ломжей, в которых гвардейская пехота понесла огромные потери. Рота Тухачевского была окружена немцами и почти полностью истреблена. Сам он попал в плен и провел два года в немецких концлагерях. Несколько раз Тухачевский пытался бежать, но безуспешно. В конце концов его заключили в баварской крепости Ингольштадт, куда свозили со всей Германии самых неисправимых беглецов. Здесь Тухачевский узнал о Февральской революции и последовавшим за ней быстрым разложением русской армии. В сентябре 1917 г., воспользовавшись ослаблением режима, он бежал из крепости и сумел перейти швейцарскую границу Из Швейцарии, получив деньги от русского консула, он пробрался в Париж, оттуда в Лондон, а далее — морем до Скандинавии и поездом ~ до Петрограда. В столицу Тухачевский вернулся через две недели после октябрьского переворота и падения Временного правительства Для продолжения службы Тухачевского зачислили в запасной батальон Семеновского полка. Солдаты избрали молодого и решительного подпоручика командиром роты. В полку было тогда очень сильно влияние эсеров, и большинство офицеров сочувствовало этой партии. Тухачевский, по воспоминаниям сослуживцев, в политических спорах участия не принимал, все больше отмалчивался, но было видно, что в душе его идет напряженная работа.
Наверно, он уже тогда решил связать свою судьбу с большевиками В марте 1918 г Тухачевский переехал в Москву. Здесь он некоторое время работал в Военном отделе ВЦИК (по некоторым сведениям, его рекомендовал сюда Валериан Куйбышев) В апреле его приняли в ряды РКП(б). Это был очень важный для его дальнейшей карьеры шаг В то время кадровых офицеров в большевистской партии насчитывалось немного, и потому перед Тухачевским сразу открылись большие перспективы. Вскоре он был назначен военкомом Московского района. Исполняя эту должность, он в апреле встретился с Лениным и имел с ним очень важный разговор. По свидетельству члена ВЦИК Кулябко, Ленин задал Тухачевскому два вопроса: при каких обстоятельствах он бежал из немецкого плена и как смотрит на строительство новой социалистической армии? Тухачевский отвечал, что не мог оставаться в плену, когда в России развернулись революционные события, и затем стал подробно излагать свои мысли о том, как соединить разрозненные красногвардейские отряды в настоящую регулярную армию. Видимо, Тухачевский произвел очень выгодное впечатление на руководителя Советского государства. В июне его направили на самый опасный в тот момент для советской власти Восточный фронт со следующим мандатом: «Предъявитель сего военный комиссар Московского района Михаил Николаевич Тухачевский командирован в распоряжение главкома Восточного фронта Муравьева для исполнения работ исключительной важности по организации и формированию Красной Армии в высшие войсковые соединения и командования ими».
Вскоре перед вчерашним подпоручиком была поставлена первая сложная задача: сформировать из разрозненных отрядов красногвардейцев 1-ю Революционную армию и возглавить ее. (По дороге на фронт Тухачевский заехал в Пензу и женился на Марии Игнатьевой, дочери машиниста пензенского депо. В дальнейшем она сопровождала мужа по фронтам Гражданской войны и покончила с собой при невыясненных обстоятельствах в конце 1920 г.) Уже в начале июля Тухачевский создал первые регулярные дивизии — Пензенскую, Инзенскую и Симбирскую. Для укомплектования войск командным составом он издал указ о мобилизации офицеров. Не явившимся на призывные пункты грозили военно-полевым судом как дезертирам. В том же месяце Тухачевский остановил продвижение наступавших чехословаков и освободил Сызрань. Таким образом, ему удалось блестящим образом продемонстрировать свои таланты организатора и командарма. Однако его великолепно начавшаяся карьера едва не оборвалась на первых шагах. 11 июля поднял мятеж командующий Восточным фронтом Муравьев. Тухачевский, отказавшийся его поддержать, был немедленно арестован. Его хотели тотчас расстрелять, но ему удалось убедить красноармейцев не впутываться в авантюру их командующего. Тухачевского освободили, а через некоторое время был убит сам Муравьев.