W listopadzie 1919 r. poważnie osłabiony wcześniejszymi działaniami korpus Mamontowa razem z oddziałami Szkury został zmuszony do opuszczenia Woroneża i rozbity przez korpus konnicy Siemiona Budionnego w bitwie między Woroneżem a węzłem kolejowym Kastornoje. 2 listopada 1919 r. gen. Piotr Wrangel pozbawił go dowodzenia korpusem, co spotkało się ze sprzeciwem żołnierzy Mamontowa i przyczyniło się do spadku morale w jednostkach białej kawalerii. We wrześniu 1920 r. 4 Korpus Doński został przeniesiony z Armii Ochotniczej do Armii Dońskiej, w związku z czym Mamontow nominalnie pozostawał jego dowódcą. Stało się tak na mocy decyzji popierających Mamontowa naczelnych dowódców Kozaków dońskich: atamana Afrikana Bogajewskiego i gen. Władimira Sidorina.