Nadat hij uit de actieve dienst ontslagen werd, werkte hij voor een korte tijd als handelaar. Van maart 1919 tot mei 1920 diende hij net als Ernst Röhm, Oskar Dirlewanger in het Vrijkorps Epp. Het vrijkorps vocht tegen de communistische opstand in München (Münchense Radenrepubliek), en in de Ruhropstand. Aansluitend werd Demelhuber in de voorlopige Reichswehr opgenomen, en in februari 1920 uit de actieve dienst ontslagen.