В январе 1919 года был призван в ряды РККА и назначен на должность помощника командира роты 1-го запасного полка, дислоцированного в Вятке. С мая того же года служил в 1-м Белорецком социалистическом полку (30-я стрелковая дивизия) на должностях помощника командира и командира роты, командира батальона, помощника командира полка. Дивизия вела боевые действия против войск под командованием адмирала А. В. Колчака, принимая участие в ходе Пермской, Петропавловской, Омской, Новониколаевской и Красноярской операций и в боевых действиях на иркутском направлении. Осенью 1920 года дивизия участвовала в боях против войск под командованием генерала П. Н. Врангеля на территории Крыма. В 1920 году за личное мужество в боях Пётр Ермолаевич Ловягин был награждён орденом Красного Знамени.