ตูฮาเชฟสกีได้กลายเป็นทหารในกองทัพแดงที่เพิ่งจัดตั้งขึ้นใหม่ และได้รับการเลื่อนตำแหน่งอย่างรวดเร็วด้วยศักยภาพชั้นเยี่ยม ระหว่างสงครามกลางเมืองรัสเซียเขาได้รับมอบหมายในการปกป้องกรุงมอสโก ต่อมาผู้ตรวจการกลาโหมบอลเชวิคเลออน ทรอตสกี ได้แต่งตั้งให้เขาเป็นผู้บัญชาการกองทัพภาคที่ 5 ใน ค.ศ. 1919 เขาได้นำกองทัพเข้ายึดครองไซบีเรีย จากกองกำลังต่อต้านคอมมิวนิสต์ฝ่ายขาวของอะเลคซันดร์ คอลชัค[12] ตูฮาเชฟสกีใช้การโจมตีแบบเข้มข้นเพื่อใช้ประโยชน์ต่อการเปิดแนวหลังของข้าศึกและข่มขวัญข้าศึกด้วยการล้อม

เขาช่วยนำความพ่ายแพ้มาสู่พลโท อันตอน เดนีกิน ที่ไครเมียใน ค.ศ. 1920 ขณะดำเนินปฏิบัติการสุดท้าย ในเดือน กุมภาพันธ์ ค.ศ. 1920 เขาเรื่มรุกเข้าสู่คูบาน โดยใช้ทหารม้าโจมตีจากด้านหลัง การล่าถอยทำให้กองกำลังของเดนีกินเสียขบวนและถูกกวาดล้างด้วยความรวดเร็วในโนโวรอสซีสค์[13]

ในการล้อมครั้งสุดท้ายของสงครามกลางเมือง ตูฮาเชฟสกีบัญชาการกองทัพที่ 7 ในช่วงปราบปรามกบฎโครนสตัดต์ (Kronstadt rebellion) ในเดือน มีนาคม ค.ศ. 1921 นอกจากนี้เขายังได้รับคำสั่งให้โจมตีสาธารณรัฐตามบอฟ ระหว่าง ค.ศ. 1921–22