С началом Гражданской войны генерал-майор Семёнов вступил в отряд полковника Дроздовского, формировавшийся на Румынском фронте. Участвовал в походе Яссы — Дон в должности командира сводно-стрелкового полка. Убыл из полка в конце апреля 1918 года, затем заведовал вербовочным бюро Добровольческой армии в Харькове. В июле 1918 года был назначен начальником 1-й дивизии Южной армии, состоял воронежским генерал-губернатором, позднее — в белых войсках Восточного фронта. Участвовал в Сибирском Ледяном походе. В 1920 году — генерал для поручений при штабе Дальневосточной армии, в 1921—1922 годах — комендант Владивостока.