Il fut désigné pour le poste d’ambassadeur de France à Petrograd au mois de mai 1917, quelques semaines, après la Révolution de Février qui avait provoqué l’abdication du Tsar Nicolas II de Russie. Il y séjournait pendant que les bolcheviks préparaient les journées d’octobre qui marqueraient la prise définitive du pouvoir par les bolcheviks. Joseph Noulens dut quitter Petrograd lors de la signature du traité de Brest-Litovsk et continuer sa mission à Arkhangelsk. Il devait plus tard, par la publication de ses "Souvenirs", jeter la lumière sur ces événements.