Under den russisk-japanske krig 1904–1905 ble Kornilov utnevnt til stabssjef for den første russiske infanteribrigade og han var blant annet involvert i slaget ved Sandepu og senere i slaget ved Mukden. Kornilov ble tildelt St. Georgskorset av fjerde klasse for sin tapperhet og deretter ble han forfremmet til graden oberst.