После Октябрьской революции поселился в Тюмени. В марте 1918 года был арестован по приказу командира Первого Cеверного морского карательного отряда М. А. Запкуса и увезён в Екатеринбург. Через Львова, и ещё двоих арестантов (Лопухина и князя Голицына) выпустили до суда под подписку о невыезде, и Львов тут же покинул Екатеринбург, пробрался в Омск, занятый восставшим Чехословацким корпусом. Образованное в Омске Временное Сибирское правительство во главе с П.Вологодским поручило Львову выехать в США (так как считалось, что именно эта держава способна оказать самую быструю и действенную помощь антибольшевистским силам) для встречи с президентом В.Вильсоном и другими государственными деятелями для осведомления их о целях антисоветских сил и получения помощи от бывших союзников России в Первой мировой войне. В октябре 1918 года приехал в США. Но Львов опоздал — в ноябре того же года Первая мировая война закончилась, началась подготовка к мирной конференции в Париже, куда и переместился центр мировой политики.