L'8 maggio 1917 fu nominato comandante dell'8ª Armata, distaccata a sud-ovest. Nonostante la sua incapacità nel convincere le truppe sotto il suo comando a riprendere l'offensiva, riuscì a ristabilire un certo ordine tra i soldati attraverso una ferrea disciplina, metodo che impressionò favorevolmente il socialrivoluzionario Boris Savinkov, commissario politico assegnato all'armata. Durante l'Offensiva Kerenskij in luglio, le truppe di Kornilov furono tra le poche a distinguersi in combattimento nella fase offensiva, e il generale sollecitò al governo la reintroduzione della pena di morte e dei tribunali militari al fronte. Il governo respinse la richiesta e quindi cominciarono i primi dissidi tra Kornilov e Kerenskij circa la restaurazione della disciplina nell'esercito. Durante l'offensiva, i pur limitati successi dei soldati di Kornilov, gli fecero guadagnare ulteriori simpatie negli ambienti della destra reazionaria russa.