Na een relatief succes in de Slag bij Gumbinnen half augustus, zijn falen in de Eerste Slag bij de Mazurische Meren in dezelfde maand, die Rusland er toe dwong om zich terug te trekken uit Oost-Pruisen, en in de Slag bij Łódź in november 1914, leidde tot Rennenkampfs ontheffing van gezag wegens ongeschikt leiderschap en zelfs een aanklacht voor verraad (wegens zijn achtergrond, hij was een Baltische Duitser). Rennenkampf diende zijn ontslag in op 6 oktober 1915. Hij werd gearresteerd tijdens de Februarirevolutie en gevangengezet in het Peter en Paul-fort in Sint-Petersburg. Hij kwam weer vrij na de Oktoberrevolutie en vertrok naar Taganrog aan Zee van Azov, waar hij illegaal leefde onder valse naam als de Griekse burger "Mandusakis". Op 16 maart 1918 werd hij echter ontdekt door de bolsjewieken. Dezen boden hem een post aan als commandant in het Rode Leger om te vechten tijdens de Russische Burgeroorlog, hij weigerde echter en werd direct gearresteerd en geëxecuteerd op 1 april 1918.