Пребывание в Александровском военном училище сыграло важную роль в становлении М. Н. Тухачевского как офицера. Этому способствовали значительные изменения, происшедшие в русской армии в начале XX века. То было время критического осмысливания закономерностей развития военного дела, формирования общей теории буржуазной военной науки. После русско-японской войны 1904–1905 годов наметился серьезный сдвиг в сторону становления и закрепления позиций русской национальной военной школы. Ее представителями выступали известные военные деятели М. И. Драгомиров
Внимательно М. Н. Тухачевский относился к полевым занятиям, решению тактических задач, изучению уставов и наставлений, в том числе и Устава полевой службы 1912 года. На тактических занятиях проявились такие его качества, как решительность, хладнокровие, умение быстро реагировать на изменения обстановки и принять целесообразное решение. Курсовой офицер А. М. Кавелин следующим образом охарактеризовал Тухачевского: «Способный к военным наукам, начитанный, признанный авторитет среди товарищей, он оставался совершенно равнодушным к своей будущей карьере и месту «в свете».
В выходные дни молодой юнкер часто бывал у знатока и теоретика музыки профессора Николая Сергеевича Жиляева, друга отца. Интерес к музыке сохранился у Михаила Николаевича на всю жизнь. У Жиляева он познакомился с семьей Кулябко. Юрий Павлович и Прасковья Ивановна хорошо знали Владимира Ильича Ленина и Надежду Константиновну Крупскую, о которых Тухачевский впервые услышал из рассказов Кулябко. Их племянник, студент-юрист Николай Николаевич Кулябко считал себя убежденным марксистом. Встречи и беседы с ним сыграли важную роль в формировании мировоззрения Михаила Николаевича. Они способствовали выработке у него все более критического отношения к самодержавию.
Незаметно наступил 1914 год, который принес несчастье в семью — умерли отец и сестра Надя. Осенью Мавра Петровна проводила сына-подпоручика на фронт, и только через три года они вновь смогли встретиться…
По фамильной традиции Тухачевский выбрал для прохождения службы лейб-гвардии Семеновский полк, входивший в состав 1-го гвардейского корпуса. Полк участвовал в сражениях под Люблином, в Галиции, у Демблина (Ивангород), Кракова, под Ломжей. В боях Михаил Николаевич приобрел твердые навыки в управлении подразделениями, проявлял дисциплинированность и инициативность. По воспоминаниям сослуживцев, он отличался подтянутостью, сосредоточенностью, обостренным интересом к окружающему, заботливым отношением к подчиненным. Быстро росло командирское мастерство молодого офицера. Всего за полгода боев Тухачевский был награжден шестью орденами, которые являлись наградами не только за мужество и отвагу, но и за незаурядный военный талант. Однако вскоре произошли события, коренным образом изменившие судьбу бесстрашного офицера. 19 февраля (4 марта) 1915 года на позиции лейб-гвардии Семеновского полка противник обрушил шквал артиллерийского огня. Седьмая рота полка была почти полностью уничтожена, а с ее остатками германскими солдатами был взят в плен и поручик Тухачевский.
Естественно, что в германском плену молодой, полный сил и жажды деятельности Тухачевский не смирился со своей участью, предпринимал попытки бежать, но каждый раз неудачно. В одном из лагерей, находившемся в Галле, Михаил Николаевич подружился со штабс-капитаном Игнатюком, возившим с собой небольшую библиотеку. Тухачевский снова встретился с книгами своих любимых писателей и поэтов Л. Н. Толстого, А. С. Пушкина, Н. В. Гоголя, М. Ю. Лермонтова. Но наиболее ценной была находка на одной из книжных полок брошюры Ленина «Социализм и война (Отношение РСДРП к войне)» и газеты «Социал-демократ» от 11 октября 1915 года.
Оторванный от Родины, Тухачевский понятия не имел о положении в стране. У Ленина он нашел ответы на многие вопросы: об обострении бедствия народных масс, об их революционных настроениях, о необходимости превращения империалистической войны в войну гражданскую, о деятельности партии социал-демократов, тысячи членов которой были арестованы царским правительством.