После убийства Павла I и отставки генерал-прокурора П. X. Обольянинова Сперанский вынужден был покинуть прокуратуру и уйти в тень. Он стал служить при тайном советнике Д. П. Трощинском в звании статс-секретаря. Но уже 23 апреля 1801 года Сперанский возглавил третью экспедицию Непременного совета, занимавшуюся гражданскими и духовными делами, и вскоре получил высокий чин — действительного статского советника. В последующие несколько лет Михаил Михайлович состоял при Министерстве внутренних дел в качестве директора департамента, затем начальника второй экспедиции. Ему приходилось иногда даже замещать министра В. П. Кочубея на докладах у императора. Сперанский составил несколько записок на имя монарха об устройстве судебных и правительственных учреждений в России (1803 год).
В январе 1803 года труды его были оценены и в награду ему была «пожалована» бриллиантовая табакерка с вензелем Его Императорского Величества. В ноябре следующего года он получил аренду (на 12 лет) мызы Аагоф в Венденском уезде Лифляндской губернии с доходом 12 тысяч рублей в год. В ноябре 1807 года Сперанский был назначен членом Комитета об усовершенствовании духовных училищ. Тогда же он сопровождал императора Александра I в Витебск для осмотра первой армии, а в 1808 году — участвовал в свидании государя с Наполеоном. За эти годы добавились награды: ордена Святого Владимира 3-й степени и Святой Анны 1-й степени.
И все же подлинный взлет Михаила Михайловича Сперанского начался только в августе 1808 года — он произведен в чин тайного советника, назначен членом Комиссии составления законов, а в декабре того же года — товарищем министра юстиции, который тогда одновременно был и генерал-прокурором Российской Империи. В связи с этим назначением император дал следующий рескрипт на имя министра юстиции князя П. В. Лопухина от 16 декабря 1808 года: «Желая сколь можно ускорить совершением возложенных на Комиссию составления законов трудов, Я поручаю вам, особенно и исключительно от всех прочих дел, к производству Правительствующего Сената и Департамента Министерства Юстиции принадлежащих, употребить по сей части Действительного Статского Советника Сперанского. По делам сей комиссии, усмотрению Моему подлежащему, имеет он Мне докладывать». Таким образом, Сперанский получил, фактически, все права председателя Комиссии составления законов. Только он мог входить к государю с докладами о ходе подготовке законов, о работе Комиссии и т. д. К этим обязанностям вскоре добавились новые — канцлера Абовского университета и члена Главного правления училищ.
В Комиссии началась интенсивная подготовка фундаментальных законов по преобразованию государственных учреждений России. К осени 1809 года было составлено так называемое «Введение к Уложению государственных законов», готовившееся под руководством Михаила Михайловича. Сперанский предлагал создать двухпалатный парламент с высшей палатой — Государственным советом, и низшей — выборной Государственной Думой. Политические права по проекту получали только два сословия: дворянство и «люди среднего состояния», то есть купцы, мещане, государственные крестьяне. Именно они должны были избирать Государственную Думу и местные органы власти. Предполагалось также дать определенные гражданские права и третьему сословию — «народу рабочему» и «крепостному люду», с постепенной отменой крепостного права. В области судебной планировалось ввести элементарные принципы законности, суды присяжных, реорганизовать судебную систему и т. п. Предусматривалось покровительство «науке, коммерции, промышленности», выборность части чиновников и их ответственность перед вышестоящими органами.
И хотя император согласился лишь с учреждением Государственного совета (начал работу в 1810 году), Сперанского он сделал первым государственным секретарем, при этом, оставив его директором Комиссии составления законов.
В 1811 году по предложению М. М. Сперанского были принято «Общее учреждение министерств», которое упорядочило их структуру и функции. Он сумел провести также два закона о чиновниках, в частности, «О придворных званиях» и «Об экзаменах на чин». Согласно им для занятия государственных должностей был необходим диплом о высшем образовании или сдача экзаменов на соответствие требованиям того или иного ведомства. Придворные же звания не должны были являться основанием для получения гражданских чинов.
Это было время, когда Сперанскому благоволил сам император Александр I. В 1810–1811 годах Михаил Михайлович сопровождал государя на открытие финляндского сейма в Борго, председательствовал в Комиссии финляндских дел в Петербурге. В январе 1812 года ему был вручен орден Святого Александра Невского. Но это была последняя милость императора…
Многие вельможи, имевшие влияние на государя, считали Сперанского «выскочкой», называли «поповичем», говорили, что он «возжигает бунты» и т. п. Преобразования, которые предлагал проводить Михаил Михайлович в области внутренней и внешней политики, не устраивали их. Оппонентом Сперанского стал даже знаменитый историк Н. М. Карамзин, который считал, что император не имеет права ограничивать свою власть, врученную ему предками. В такой обстановке отставка Сперанского не заставила себя ждать. 17 марта 1812 года он освобождается от занимаемой должности и его ссылают в Нижний Новгород, а в сентябре того же года — в Пермь. Ему устанавливают содержание в шесть тысяч рублей в год. В 1814 году Сперанскому было Высочайше разрешено жить в собственном имении, в деревне Великополье, недалеко от Нижнего Новгорода. Здесь он занялся сельским хозяйством, совершенствовал свои знания в английском языке, изучал еврейский и, конечно же, мечтал вернуться на государеву службу. И только 30 августа 1816 года, благодаря протекции графа А. А. Аракчеева, бывшего тогда всесильным временщиком, начинается процесс реабилитации Сперанского — он возвращается из ссылки и назначается пензенским губернатором, а 22 марта 1819 года перемещается на должность сибирского генерал-губернатора (в Тобольске). Изголодавшийся по серьезной работе и, пытаясь оправдать оказанное ему доверие, он ревностно исполняет свои обязанности.
И это оценивается. В 1821 году Сперанскому, наконец-то, милостиво было дозволено вернуться в Санкт-Петербург и предложено место в Государственном совете, а также поручено временное управление Комиссией составления законов. К этому времени Михаил Михайлович уже оставил свои революционные конституционные проекты и более не замахивался на ограничение власти императора. Его дочь, Елизавета Михайловна, была пожалована во фрейлины при Высочайшем Дворе. В январе 1823 года Сперанский назначается также членом Комитета о проекте учреждения для военных поселений и для войска Донского, а через два года становиться одним из авторов Манифеста от 13 декабря о вступлении на престол Николая I.