Корпусной командир лично провел рекогносцировку неприятельских позиций. Крепость была хорошо защищена: тройная линия обороны состояла из каменного замка и двух линий полевых укреплений (ретраншементов). Передовой ретраншемент опоясывал всю крепость и ее предместья и примыкал с обеих сторон к Дунаю. Два рва глубиной около двух саженей и два вала с установленными на них батареями усиливали турецкую оборону тем, что подступы к ним были заминированы. По данным разведки, Браиловский гарнизон достигал 12 тысяч человек.
Суммировав всю информацию о противнике, Кутузов пришел к выводу, что сил и средств у него для штурма недостаточно. Об этом он доложил главнокомандующему. Прозоровский не изменил своего решения и приказал, вопреки мнению генерала от инфантерии, взять крепость штурмом. Прибыв к Браилову, он взял на себя командование войсками, а Голенищеву-Кутузову поручил совместно с инженер-генерал-майором И.М. Гартингом составить диспозицию для штурма браиловского ретраншемента.
Выполняя приказание главнокомандующего, Михаил Илларионович сделал все от него зависящее для подготовки к штурму.
В войсках готовят штурмовые лестницы, туры и фашины. Браилов со стороны реки блокируется судами Дунайской флотилии. Доставляются 36 осадных орудий — пушек, единорогов и мортир, ведутся интенсивные земляные работы — рытье траншей, ведущих к крепостному валу.
Начинается систематическая бомбардировка Браилова из осадных и батарейных орудий. Эффективность трехдневного артиллерийского обстрела крепости наводит Прозоровского на мысль провести преждевременный штурм Браилова. К тому же он имел ложные сведения о малочисленности неприятельского гарнизона.
На военном совете Кутузов вновь не согласился с главнокомандующим, утверждая, что крепость еще сильна, ее батареи не подавлены, что выделенных для штурма 8 тысяч солдат явно недостаточно. Однако генерал-фельдмаршал князь Прозоровский все же назначил штурм в ночь на 20 апреля.
Михаил Илларионович составил диспозицию на штурм с учетом опыта взятия суворовскими войсками крепости Измаил. Идущие на приступ войска делились на три штурмовые колонны под командованием генерал-майоров С.Я. Репнинского 2-го, Н.З. Хитрово, зятя Михаила Илларионовича, и князя В.В. Вяземского.
Каждая штурмовая колонна состояла из трех гренадерских и трех егерских батальонов в первой линии, а также трех батальонов пехоты в резерве. Впереди шли 60 охотников (добровольцев), 40 рабочих со штурмовыми лестницами и 30 пионеров (саперов) для разминирования проходов. За резервной пехотой следовало шесть драгунских эскадронов при 12 орудиях конной роты. Поскольку предстоял ночной штурм, в колонны были выделены «инженерные и квартирмейстерской части офицеры».
В начале штурма Кутузов решил предпринять военную хитрость: основную атаку сделать первой, а вторую — ложной, демонстративной. Именно на нее должен был прийтись главный удар контратакующих турок. Артиллерии предписывалось сосредоточить свой огонь по турецким укреплениям в тех местах, где пойдут штурмовые колонны.
19 апреля, в 23.00, по сигналу третьей ракеты русские войска пошли на штурм Браилова. В журнале военных действий Главного корпуса было записано: «Войска наши с обыкновенного им храбростию несколько раз овладевали ретраншаментом, но, будучи везде встречены ужасным неприятельским огнем, должны были отступить».
Преждевременный штурм крепости окончился неудачно. Отношения между главнокомандующим и командиром Главного корпуса Молдавской армии обострились до предела.
Историк П.А. Жилин писал: «В основе разногласий лежали различные взгляды на способы ведения войны. Кутузов считал необходимым начать энергичные наступательные действия, не распыляя сил на осаду крепостей. Большинство генералов и офицеров было на его стороне. Прозоровский же придерживался другого мнения. Он полагал, что победы можно достигнуть, лишь овладев всеми крепостями.
Используя неудачный штурм Браилова как предлог, князь Прозоровский добился удаления Кутузова из армии. Кутузов вновь был назначен литовским военным губернатором и отправился в Вильно, в очередную «почетную ссылку».
Свой перевод в Вильно Михаил Илларионович считал делом «интригана» Прозоровского. Он знал и другое — подавляющее большинство командиров Молдавской армии сожалело о его уходе. В середине июня 1809 года генерал от инфантерии отбыл к новому месту службы.
В августе, в возрасте 77 лет, генерал-фельдмаршал Прозоровский скончался. Вместо него в должность главнокомандующего Молдавской армией вступил князь П.И. Багратион. Под его командованием русские войска полностью очистили от турок северный берег Дуная, овладели Браиловом, осадили Измаил и Силистрию. Багратион начал наступление к Шумле. Однако недостаток продовольствия, фуража и боеприпасов не позволил ему добиться решительных успехов. Русской армии пришлось, сняв осаду турецких крепостей, отойти на зимние квартиры в Молдавию и Валахию.
Следующим главнокомандующим Молдавской армией император Александр I назначил 33-летнего генерала от инфантерии графа Николая Михайловича Каменского 2-го, обещавшего стать большим полководцем. Он уже успел отличиться в только что закончившейся войне России со Швецией. Под его командованием Молдавская армия в 1810 году добилась значительных успехов.
80-тысячная русская армия Н.М. Каменского, форсировав Дунай, быстро овладела крепостями Силистрия, Туртукай и Базарджик. Попытка вслед за этим с ходу овладеть крепостями Шумла и Рущук успеха не имела. Сильная крепость Шумла сумела отразить штурм. Но русская армия наносит туркам тяжелое поражение под стенами Рущука, и крепость сдается. Вскоре пала крепость Никополь. Весь север Болгарии оказался очищенным от турецких войск. На следующий год русский полководец планировал поход за Балканы.
Однако этим смелым планам не суждено было сбыться. Для ведения широких операций не хватало войск. Наличные силы были рассредоточены по всему дунайскому правобережью, и главнокомандующий не имел возможности собрать в единый фронт значительную часть Молдавской армии.
Как и прежние, военная кампания 1810 года не принесла окончательной победы. Русская армия вновь отошла к Дунаю и расположилась на зимних квартирах в Молдавии и Валахии. Историк А.Н. Петров отмечал: «Встречи с неприятелем были как бы случайными, и мы переходили от одной крепости к другой, теряя под каждой целый год кампаний, и последующий год начинали все сначала. Таким образом, первую половину каждого года мы повторяли старые ошибки, а вторую употребляли на их исправление».