В поисках сражений и славы Давыдов метался между военачальниками, стремясь как можно ближе быть к неприятелю. Так, в том же 1809 г. Давыдов, как адъютант Багратиона, отправился с ним вместе в Турцию и участвовал в делах при взятии Мачина и Гирсова, в бою при Рассевате и при блокаде крепости Силистрии. В следующем году Давыдов просил оставить его при Кульневе, с которым сблизился еще в 1807 г. Приязнь эта «достигла истинной, так сказать, задушевной дружбы», которая продолжалась нею жизнь. В поучительной школе этого неусыпного и отважного воина он кончает курс аванпостной службы, начатой в Финляндии, и познает цену спартанской жизни, необходимой для всякого, кто решился «нести службу, а не играть со службою».
Принимая участие в боях при взятии крепости Силистрии и при блокаде Шумлы в 1810 г., Давыдов был награжден бриллиантовыми украшениями к ордену Св. Анны 2-й степени. Однако, когда ввиду ожидавшейся новой войны с Наполеоном было решено заключить мир с Турцией, он возвратился к Багратиону, получившему начальство над армией с главной квартирой в Житомире. С наступлением 1812 г., когда война с Францией считалась неизбежной, гвардии ротмистр Давыдов просил о переводе его в Ахтырский гусарский полк, предназначавшийся в передовые войска, для предстоящих военных действий против французов. 8 апреля 1812 г., Давыдов стал подполковником и был назначен в Ахтырский гусарский полк, расположенный в окрестностях Луцка, получив в команду 1-й батальон полка (в полку было 2 батальона по 4 эскадрона в каждом). 18 мая Ахтырский полк выступил в авангарде в поход к Брест-Литовску.
После получения информации о слабости тыловой базы французов, ее растянутости подполковнику Давыдову пришла в голову идея попросить в свое распоряжение особую команду кавалеристов для нападения на тылы французских войск с целью уничтожения их продовольственных транспортов. С этой идеей он обратился к Багратиону и доложил ему свои мысли о партизанской войне. Задумка понравилась Багратиону, и он рассказал о ней Кутузову. Последний в принципе согласился с этим предложением, однако признал его несколько опасным, дозволив употребить для дела только 50 гусар и 80 казаков. Давыдову такие силы показались чрезмерно малыми, но тем не менее он достиг желанного результата.
Со своими гусарами и казаками в одной из вылазок он умудрился взять в плен 370 французов, отбив при этом 200 русских пленных, телегу с патронами и девять телег с провиантом. Его отряд быстро разрастался за счет крестьян и освобожденных пленных.
Таким образом, Давыдов был одним из первых, кому принадлежала мысль о развертывании партизанской войны, одним из первых он и начал ее приводить в действие в 1812 г. Удары партизан Давыдова были направлены прежде всего на коммуникации неприятеля, что сильно повлияло на его наступательные возможности, а затем и на бедственный для французов исход всей кампании, особенно с наступлением сильных морозов.
Наполеон ненавидел Давыдова и приказал при аресте расстрелять его на месте. Ради его поимки французы выделили один из лучших своих отрядов в две тысячи всадников при восьми обер-офицерах и одном штаб-офицере. Давыдов, у которого было в два раза меньше людей, сумел загнать отряд в ловушку и взять его в плен вместе со всеми офицерами.
Одним из выдающихся подвигов Давыдова за это время было дело под Ляховым, где он вместе с другими партизанами взял в плен двухтысячный отряд генерала Ожеро. Затем под г. Копысь он уничтожил французское кавалерийское депо, рассеял неприятельский отряд под Белыничами и, продолжая поиски французских обозов до Немана, занял Гродно. Наградами за кампанию 1812 года Денису Давыдову стали ордена Св. Владимира 3-й степени и Св. Георгия 4-й степени.
С переходом границы Давыдов был прикомандирован к корпусу генерала Винцингероде, участвовал в сражении под Калишем, а, вступив в Саксонию, с передовым отрядом занял Дрезден. За что был посажен генералом Винцингероде под домашний арест, так как взял город самовольно, без приказа. По всей Европе о храбрости и удачливости Давыдова слагали легенды. Когда русские войска входили в какой-нибудь город, то все жители выходили на улицу и спрашивали о нем, чтобы только увидеть его.