Несколько лет Муравьев добивался разрешения на сплав по Амуру войск для защиты Камчатки — этому изо всех сил сопротивлялся канцлер Нессельроде, панически боявшийся мифических китайских войск на Амуре. Тем временем английская и французская разведки решили действовать напрямую и заставить работать на себя генерала и его жену. Во время пребывания Муравьевых за границей их завербовали. Это убедило императора Николая в необходимости укрепления тихоокеанских рубежей России, и он дал согласие на сплав.
Не напрасной, оказывается, была подготовка Муравьева к войне: англо-французская эскадра напала на Петропавловск и потерпела сокрушительное поражение от защитников порта, имевших впятеро меньшее количество пушек и людей. Это была единственная победа России в так называемой Крымской войне.
Апофеозом деятельности Муравьева на посту генерал-губернатора стало подписание Айгунского трактата, который утвердил за Россией Приамурье, а затем и Приморье.