До 1804 года деятельность университета регулировалась «Высочайше утвержденным проектом о учреждении Московского университета». В 1804 году был принят университетский устав. Университету предоставлялась значительная автономия, ректор и деканы факультетов избирались из числа профессоров. Первым выборным ректором стал профессор истории и словесности Х.А. Чеботарев. Совет профессоров решал все вопросы университетской жизни, присуждал ученые звания. Книги, печатаемые с одобрения Совета в университетской типографии, освобождались от общей цензуры. Студенты обучались на четырех факультетах (отделениях, как их тогда называли): нравственных и политических наук, физических и математических наук, медицинских наук, словесных наук. Обучение продолжалось 3 года. После выпускных экзаменов лучшим из оканчивавших университет присваивалась степень кандидата, остальным — звание «действительный студент». Усиливалась преемственность различных ступеней образования. По уставу 1804 года университет осуществлял общее руководство средними и начальными учебными заведениями центральных губерний России.
Вторжение в 1812 году в Россию наполеоновской армии вызвало у студентов университета небывалый патриотический подъем. Многие вступили в ополчение, а труд университетских медиков был особо отмечен М.И. Кутузовым. Во время пребывания наполеоновских солдат в Москве здания университета практически полностью сгорели. Погибли библиотека, архив, музей, научное оборудование. Восстановление университета стало делом всего русского общества. Научные учреждения, ученые, частные лица передавали университету деньги, книги, старинные рукописи, естественнонаучные коллекции, приборы.
Только для университетской библиотеки к 1815 году удалось собрать 7,5 тысяч книг. Несмотря на тяжелое положение университета, профессора и студенты уже 1 сентября 1813 года приступили к занятиям. К 20-м годам XIX столетия число студентов превысило 500 человек.
В первой половине XIX века Московский университет занимал ведущее место в общественной жизни России. Его питомцами были многие члены декабристских организаций. Традиции свободомыслия продолжали студенческие кружки братьев Критских, Н.П. Сунгурова, В.Г. Белинского, А.И. Герцена и Н.П. Огарева, Н.В. Станкевича. В аудиториях университета кипели споры западников и славянофилов о путях развития России. Публичные курсы лекций и диспуты главы западников, блестящего ученого-историка Т.Н. Грановского собирали всю московскую интеллигенцию 1840-х годов.
Активной была и издательская деятельность университета, которая не ограничивалась печатанием только научных трудов. В университетской типографии впервые увидели свет «Сонеты» А. Мицкевича, «Записки охотника» И.С. Тургенева. Вспоминая годы реакции в царствование Николая I, А.И. Герцен писал об особом значении университета: «Опальный университет рос своим влиянием: в него, как в общий резервуар, вливались юные силы России, со всех сторон, из всех слоев; в его залах они очищались от предрассудков, захваченных у домашнего очага, приходили к одному уровню, братались между собой и снова разливались во все стороны России, во все слои ее».
Новый этап в жизни университета начался после падения крепостного права в 1861 году и вступления России на путь капитализма. Университетский устав 1863 года отражал общий курс правительства на проведение реформ, призванных ускорить развитие страны. Рост промышленности, торговли, сельского хозяйства, преобразования в сфере управления, суда, армии требовали повышения уровня и расширения университетского образования. По уставу 1863 года увеличивалось количество учебных дисциплин и число преподавателей. Большое внимание уделялось организации практических и лабораторных занятий, семинаров. Была восстановлена фактически уничтоженная в годы николаевского царствования выборность ректора и деканов. На четырех факультетах университета — историко-филологическом, физико-математическом, юридическом и медицинском — учились около 1500 студентов, большинство из которых принадлежало к разночинцам.