Im Januar 1918 bildete er, ohne offizielle Erlaubnis, in Kiew eine Militäreinheit, mit der er die Kiewer Arsenalwerk-Revolte niederschlug. Nach der für die Rote Armee siegreichen Schlacht bei Kruty im Ukrainisch-Sowjetischen Krieg rückte diese auf Kiew zu, woraufhin die Zentralna Rada am 9. Februar 1918 die Stadt fluchtartig verließ und Bolbotschan mit seiner Einheit die Flucht deckte und die Stadt unter schweren Verlusten zu verteidigen versuchte. Beim Dorf Hnatiwzi östlich von Chmelnyzkyj sammelten sich anschließend die verbliebenen ukrainischen Truppen und formierten sich unter General Kostjantyn Prissowskyj (; 1878–1966) neu. Lediglich Symon Petljura weigert sich, seine Truppen einzugliedern, woraufhin ihm Petro Bolbotschan vorwarf, dass er "„aus seinen eigenen kleinen Motiven einer großen Vereinigung im Wege stand“", womit die schwierige Beziehung zwischen der ukrainischen Regierung und Petro Bolbotschan begann. Nachdem Mitte Februar der Friedensvertrag von Brest-Litowsk unterzeichnet war, nahm Bolbotschan an einer Gegenoffensive zur Befreiung von Sarny und Schytomyr teil. Die ukrainische Regierung stellte ihn, trotz erfolgreichen Kämpfen um Schytomyr, unerwartet als Kommandant seines Regiments frei und ernannte ihn zum Provinzkommandanten von Wolhynien. Ebenso wurde General Prissowskyj aus seinem Amt entfernt. Der Grund war politischer Natur, da Prissowskyj und Bolbotschan, im Gegensatz zur überwiegend sozialistisch ausgerichteten Zentralna Rada, eher politisch rechts zu verorten waren.