Van 1907 tot 1911 was Kornilov militair attaché in China. Tijdens de Eerste Wereldoorlog was hij majoor-generaal van een infanterie-regiment. Na een hevige strijd met de Oostenrijkers werd hij in april 1915 krijgsgevangen gemaakt, maar in juli 1916 wist hij te ontsnappen, terug naar Rusland. Hij toonde zich vervolgens kritisch over de monarchie en de Russische deelname aan de oorlog. Na de Februarirevolutie (1917) en de val van tsaar Nicolaas II kreeg hij het commando over het militaire district van Sint-Petersburg. In juni kreeg hij het commando over de totale gewapende strijdkrachten van de Voorlopige Regering.