Po říjnové revoluci byl Rennenkampf osvobozen a přestěhoval se do Taganrogu na pobřeží Azovského moře. Tam žil pod falešným příjmením Mandusakis a vydával se za řeckého občana. Přesto bylo jeho krytí 16. března 1918 prozrazeno a bolševici zjistili jeho pravou totožnost. Nabídli mu velitelskou pozici v Rudé armádě během ruské občanské války, což však Rennenkampf odmítl. Následně byl zatčen a zanedlouho, 1. dubna 1918, popraven na osobní příkaz Vladimira Antonova-Ovsejenka.