W czasie przewrotu majowego w 1926 stanął po stronie wojsk rządowych (m.in. nadzorował transport jednostek poznańskich w kierunku Warszawy oraz dowodził tzw. grupą Żymierskiego, która z okolic Sochaczewa podążała na stolicę), po ich klęsce został aresztowany wraz z generałami Tadeuszem Rozwadowskim, Juliuszem Malczewskim i Włodzimierzem Zagórskim. Wkrótce jednak generałów przewieziono do wojskowego więzienia śledczego na Antokolu w Wilnie, podczas gdy Żymierskiego uwięziono w Warszawie. 20 sierpnia 1926 roku doprowadzony z więzienia do Belwederu odbył rozmowę z Piłsudskim.