В первые дни февраля 1917 года графиню задержали: согласно доносам, она стреляла «с крыши дома из пулемёта по революционным отрядам» и «вела переговоры по телефону с императором Вильгельмом». В силу абсурдности обвинений через несколько дней Марию Клейнмихель отпустили. Вернувшись в свой дом на Каменном острове, она обнаружила особняк пострадавшим от погрома: солдаты разграбили винный погреб и стреляли по портретам Романовых. В дни октябрьского переворота она повесила на дверь объявление «Вход строго воспрещён. Этот дом принадлежит Петросовету. Графиня Клейнмихель арестована и помещена в Петропавловскую крепость», чтобы спасти особняк от дальнейшего разграбления. В 1918 году графиня смогла покинуть Россию, получив паспорт через посольство Швеции.