Under februarrevolusjonen i 1917 ble Miller arrestert av sine egne soldater da han beordret dem til å fjerne røde armbind. Etter oktoberrevolusjonen samme år flyktet han til Arkhangelsk og utropte seg selv til generalguvernør i Nord-Russland. I mai 1919 utnevnte admiral Aleksandr Koltsjak ham til leder for Den hvite armé i regionen. Hans antikommunistiske styrker ble støttet av Trippelententen, hovedsakelig britiske styrker. Etter et mislykket felttog mot Den røde armé langs Nordre Dvina sommeren 1919 trakk britiske styrker seg ut av regionen, og Miller stod alene mot fienden.