Прелиминарные условия мира были подписаны 5 мая 1812 года. Кутузов умело сохранил тайну дипломатических переговоров. В целях дезориентации враждебно настроенных к России дипломатических представителей Кутузов распространил через своих агентов слух о том, что «никак мнении взаимных полномочных не сходятся и через приказы делаются приготовлении к скорой кампании».
Кутузову принадлежала ведущая роль на всех этапах сложных переговоров в Бухаресте, каждая статья договора согласовывалась при его участии. Докладывая Александру I о достигнутых предварительных успехах, Кутузов подчеркнул, что он приложил все свои знания и умения для выполнения возложенного на него поручения. Однако в прелиминарном договоре не было статьи о союзе между Россией и Турцией, на чем настаивал император. Кутузов считал, что «когда уже заключится мир, тогда уже Порта неминуемо поссорится с Франциею и легче будет склонить оную к союзу особливою негоциациею».
В окончательном виде Бухарестский мирный договор был подписан 16 мая 1812 года. От имени России его подписал Кутузов, фактически уже смещенный со своего поста, а также Италинский, Сабанеев, Фонтон.
Бухарестский мир имел для России исключительно важное политическое значение и явился подлинным триумфом Кутузова-дипломата.
Основные положения договора, состоявшего из 16 главных и двух секретных статей, заключались в следующем. Подтверждались все прежние русско-турецкие договоры. Европейская граница между Россией и Турцией устанавливалась по реке Прут до соединения ее с Дунаем, а затем по Килийскому руслу Дуная до Черного моря. Молдавия и Валахия возвращались Турции с сохранением их довоенных привилегий. К России отходила Бесарабия с крепостями Аккерман, Бендеры, Измаил, Килия и Хотин.
Секретные статьи предоставляли в пользование России полосу морского побережья Кавказа от правого берега реки Рион до крепости Анкары, протяженностью 40 верст.
Таким образом, по условиям Бухарестского мира Россия превращалась в придунайскую державу с выгодным в военном, политическом и экономическом отношениях государственными границами.