Vuoden 1917 helmikuun vallankumouksen jälkeen Kornilov koetti estää maansa armeijan hajaantumisen. Helmikuun vallankumouksen jälkeen hän oli aluksi Pietarin sotilaspiirin komentajana. Palattuaan rintamalle hän toimi Venäjän 8. armeijan päällikkönä kesäkuussa 1917 niin sanotun Kerenskin hyökkäyksen yhteydessä. Venäjän väliaikainen hallitus nimitti Kornilovin maan armeijan ylipäälliköksi 1. elokuuta (18. heinäkuuta) 1917. Häntä pidettiin ammattiupseerina, joka ei sekaantuisi politiikkaan.