Dowodził siłami czerwonych w walkach z białą armią adm. Kołczaka oraz wojskami Naczelnego Zarządu Obwodu Północnego, na czele których stał gen. Jewgienij Miller. Na froncie północnym brał udział w operacji szenkurskiej, w walkach o linię kolejową Wołogda-Archangielsk. W okresie, gdy dowodził Frontem Wschodnim, prowadził on ogólną kontrofensywę, na którą składały się m.in. operacje bugurusłańska i belebejska. Po odwołaniu z frontu wschodniego Samojło ponownie walczył na północy Rosji i 21 lutego 1920 wkroczył do Archangielska. Od 28 kwietnia do 11 maja 1920 był przydzielony do Sztabu Polowego Rewolucyjnej Rady Wojennej Republiki, od 11 maja do 25 czerwca 1920 pomocnikiem szefa sztabu tej rady, od 25 czerwca 1920 do 16 lutego 1921 p.o. szefa sztabu Wsierogławsztabu, a od 16 lutego 1921 do 15 czerwca 1922 pomocnikiem szefa Sztabu Generalnego Armii Czerwonej. 2 lipca 1922 został szefem Moskiewskiego Okręgowego Zarządu Wyższych Instytucji Edukacyjnych, 1923 był inspektorem Głównego Zarządu Wyższych Uczelni Armii Czerwonej, 1920 wykładał w Uniwersytecie Moskiewskim, od 1930 w Moskiewskim Instytucie Hydrometeorologicznym, a od 1941 w Wojskowo-Powietrznej Akademii Inżynieryjnej, gdzie 1943 objął katedrę administracji wojskowej i 24 kwietnia 1943 otrzymał tytuł profesorski. Jednocześnie od 1940 był zastępcą szefa Wydziału Operacyjnego Głównego Zarządu Sił Wojskowo-Powietrznych, 1944 został członkiem WKP(b), 1948 zakończył służbę wojskową. Był autorem wspomnień. Został pochowany na Cmentarzu Nowodziewiczym.