1991 wurde Jelzin zum Präsidenten Russlands gewählt und Lobow kehrte zurück nach Moskau. Während des Augustputsches in Moskau 1991 sandte Jelzin Lobow nach Swerdlowsk, damit dieser von dort – im Falle einer Verhaftung Jelzins durch die Putschisten – den demokratischen Widerstand leiten und eine Exilregierung vorbereiten sollte. Jelzin machte Lobow 1991 zum Stellvertreter des Ministerpräsidenten der Russischen Sowjetrepublik Iwan Silajew. Vor der Auflösung der Sowjetunion wurde Lobow noch für kurze Zeit (26. September 1991 bis zum 6. November 1991) amtierender Ministerpräsident der RSFSR, bevor Jelzin neben dem Posten des Präsidenten auch den Posten des Ministerpräsidenten Russlands übernahm. Nach dem gescheiterten Putschversuch wollte der mit der Regierungsführung beauftragte Radikalreformer und Ministerpräsident Jegor Gaidar den Apparatschik Lobow nicht im Kabinett haben, Lobow übernahm den Ehrenposten eines Chefs des Beraterstabs des Präsidenten.