国陆军征召，并被派遣到第638奥尔平斯克步兵团。该团后来成为的其中一支部队，参与布鲁西洛夫攻势，潘菲洛夫也在此期间获陛升为中士。在1917年发生的二月革命后，潘菲洛夫获其同僚推举为苏维埃议员。
俄国内战和波苏战争.十月革命后，俄国内战随即爆发，潘菲洛夫当时在1918年自愿加入仍未成形的红军，并担任由夏伯阳率领的的其中一个排长。1919年3月，该师被派往乌拉尔山脉对抗由亚历山大·杜托夫指挥的哥萨克白军。同年秋天，潘菲洛夫所属的团转往察里津，参加对阵安东·邓尼金部队的战役。在战事期间，