Участвовал в разработке указов, отменявших непопулярные решения Павла I. Так, была восстановлена «Жалованная грамота» дворянству и городам, отменено телесное наказание для духовенства, ликвидирована Тайная экспедиция, занимавшаяся политическим сыском и судом, разрешен ввоз печатной продукции из-за границы и частные типографии.

Когда в 1802 году был образован Государственный совет как высший законодательный и совещательный орган империи, Сперанский стал начальником Экспедиции гражданских и духовных дел и начальником канцелярии Министерства внутренних дел. В 1802–1807 годах он участвовал в осуществлении важных либеральных реформ и либеральных указа о «вольных хлебопашцах» и реформах в медицинской и почтовой сферах.

В 1807 году император сделал Сперанского своим статс-секретарем и поручил ему разработку проекта обширных реформ, которые должны были затрагивать все сферы государственной и общественной жизни страны. В основе реформ Сперанского лежал принцип разделения власти на законодательную (Государственная дума), исполнительную (Кабинет министров) и судебную (Сенат). Он предлагал также разделить власть на местную и центральную, расширив полномочия местной и снизив нагрузку на центр.

О состояния дел в России Сперанский писал: «Ни в каком государстве политические слова не противоречат столько вещам, как в России… Я нахожу в России два состояния: рабы государевы и рабы помещичьи. Первые называются свободными только по отношению ко вторым, действительно же свободных людей в России нет, кроме нищих и философов».

Он предлагал даже проект отмены крепостного права, но реально видел решение этой проблемы в постепенном изменении всей системы управления страной и перестройке сословного деления. Тогда крепостное право должно было отмереть само за ненадобностью. На бумаге предложения Сперанского выглядели убедительными, поэтому Александр одобрил проект и начал осуществлять реформы – финляндскую конституцию, освобождение крестьян в Лифляндии, основание Царскосельского лицея, реформу духовно-учебных заведений и таможенный тариф.

Проектов было великое множество, но их реализацию нарушила Отечественная война 1812 года. Сперанский никогда не скрывал своего восхищения Наполеоном. В 1808 году он сопровождал Александра I на встречу с Бонапартом, где познакомился с ним. Тот по достоинству оценил ум Сперанского, назвав его «единственной светлою головою в России», и в шутку предложил Александру отпустить Сперанского на службу к французам в обмен на какое-нибудь немецкое княжество.

Поэтому Сперанского было много завистников, считавших, что безродный выскочка не заслуживает такой власти и влияния. В 1812 году в результате интриг он был обвинен в измене, арестован, лишен всех должностей и сослан в Нижний Новгород. Но в 1816 году его вернули из ссылки и назначили губернатором Пензы, а в 1819 году – генерал-губернатором Сибири с поручением провести там ревизию.