У травні 1919 року генерал-лейтенант Дітеріхс призначений командувачем Сибірською армією, а вже 14 липня того ж року отримав нову посаду — головнокомандувача арміями Східного фронту. 1 вересня 1919 року війська Східного фронту розпочали Тобольську операцію, просунувшись вперед на 150–200 км. Проте 14 жовтня радянські армії перейшли у контрнаступ. Після важких десятиденних боїв 25 жовтня Дітеріхс віддав наказ на відступ за Ішим. Звинувачений Колчаком у пасивності, 4 листопада він був відправлений у відставку. Залишивши Омськ, через Іркутськ і Читу разом з сім'єю емігрував у Харбін (Китай).