В конце июня 14-я дивизия в составе Передового отряда генерал-лейтенанта И. Гурко двинулась к Балканам, участвовала во взятии города Тырново, затем – в овладении горными перевалами. В период контрнаступления превосходящих сил противника на Балканах началась героическая оборона Шипкинского перевала, и в критический момент Драгомиров привел резерв на помощь русско-болгарскому отряду Н. Столетова, оборонявшему перевал. 12 августа на Шипке Михаил Иванович был ранен в колено правой ноги и выбыл из строя.
Раненый военачальник был направлен в Кишинев, где ему грозила ампутация ноги, и только с большим трудом этого удалось избежать. Генерал М. Скобелев писал ему: «Поправляйся, возвращайся в верящую в тебя армию и в круг твоих боевых товарищей». Однако состояние раны этого не позволило. Вынужденный покинуть армию, Драгомиров выехал в Петербург. Утешением ему стало пожалование чина генерал-лейтенанта. По выздоровлении Михаил Иванович был назначен начальником Академии Генерального штаба с одновременным производством в звание генерал-адъютанта. 11 лет он возглавлял ведущее военно-учебное заведение России, готовившее военные кадры высокой квалификации. За время его руководства Академия превратилась в крупный центр российской военной науки. В 1879 г. Драгомиров издал свой главный труд – «Учебник тактики», который на протяжении более двадцати лет служил основным пособием для обучения офицеров искусству тактики.
Будучи авторитетнейшим военным специалистом, Драгомиров в 1889 г. был назначен командующим Киевским военным округом, стал через два года генералом от инфантерии. На этой должности кропотливо передавал свой опыт подчиненным командирам. Решительно борясь с муштрой, он не уставал внушать офицерам, что солдат – это человек, обладающий разумом, волей, чувствами, и требуется всячески развивать его природные задатки и человеческие свойства. Командующий издает «Опыт руководства для подготовки частей к бою» (эта работа выдержала несколько изданий) и «Солдатскую памятку» (издавалась 26 раз). В 1900 г. генерал-ученый разработал Полевой устав, с которым русская армия начала в 1904 г. войну с Японией.
В 1898 г. Драгомиров, оставаясь командующим округом, был назначен одновременно киевским, подольским и волынским генерал-губернатором, что расширило круг его забот. В 1901 г. Николай II удостоил его высшим российским орденом – святого Андрея Первозванного. В возрасте 73 лет Михаил Иванович вышел в отставку с зачислением в члены Государственного совета. До последних дней своей жизни он не прекращал публицистической работы.
Возрождая и развивая в новых условиях суворовскую систему обучения и воспитания, он оказал большое влияние на жизнь армии. Труды М.И. Драгомирова дважды издавались в СССР: «Избранные произведения» (М., 1947), «Избранные труды. Вопросы воспитания и обучения войск» (М., 1956).