Кедров в течение двух месяцев находился на лечении в германском госпитале. Затем был назначен артиллерийским офицером на вспомогательный крейсер «Урал» 2-й Тихоокеанской эскадры адмирала З.П. Рожественского. В 1905 году участвовал в Цусимском бою: когда крейсер был затоплен, Кедрова подобрал в море транспорт «Анадырь». В 1907 году Кедров окончил Михайловскую артиллерийскую академию и в следующем году был произведен в чин капитан-лейтенанта. В 1908—1909 годах он – старший офицер учебного судна «Петр Великий». В 1909—1910 годах – командир посыльного судна «Воевода», заведовал обучающимися в артиллерийских офицерских классах Учебного артиллерийского отряда Балтийского флота. В 1910—1912 годах – флагманский артиллерийский офицер штаба командующего Балтийским флотом. В 1911—1913 годах – командир эсминца «Пограничник». В 1913—1914 годах – командир учебного судна «Петр Великий», помощник начальника Учебного артиллерийского отряда Балтийского флота. В июле 1913 года император Николай II высоко оценил уровень артиллерийской подготовки кораблей Балтийского флота и пожаловал Кедрова своим флигель-адъютантом. Это отличие стало также следствием того, что Кедров смог наладить хорошие отношения с генерал-адъютантом адмиралом К.Д. Ниловым, одним из доверенных лиц императора. Кедров был теоретиком артиллерийского типа русского дредноута, автор научных работ по тактике линейного боя тяжелых артиллерийских кораблей. Изучал проблемы использования артиллерии в морском бою, пристрелки, контроля и массирования огня. Морской министр И.К. Григорович, не слишком благожелательно относившийся к нему (он считал Кедрова участником интриги, направленной против него), все же назвал его в своих мемуарах «очень талантливым морским офицером».
Михаил Александрович Кедров был участником Первой мировой войны, в 1914 году – флаг-капитан штаба начальника 2-й бригады линкоров. С сентября 1914 года был прикомандирован к британскому «Большому флоту», доставил командованию этим флотом сигнальную книгу и шифры с потопленного немецкого крейсера «Магдебург», поднятые русскими моряками. В 1914—1915 годах находился на британских крейсере «Тезей», линкорах «Конкерор», «Эмперор оф Индиа». В 1915 году был назначен командиром новейшего линкора «Гангут». Являлся председателем Комиссии для выработки правил и инструкций по тактической и организационной части судовой артиллерии, разработал комплекс предложений по совершенствованию конструкции установок будущих линкоров на основе опыта эксплуатации 3-орудийных башен. 28 июня 1916 года он был произведен в чин Свиты Его Императорского Величества контр-адмирала и назначен начальником Минной дивизии Балтийского флота, сменив на этом посту А.В. Колчака. 20 октября 1916 года награжден георгиевским оружием за то, что, руководя операцией в ночь с 4 на 5 октября 1916 года, поставил важное по своему значению минное заграждение в тылу неприятеля.