Han ble i 1919 innkalt til Den røde armé og kjempet i den russiske borgerkrig i Ukraina, Kaukasus og på Krim. Etter at Vlasov i 1930 var blitt medlem av Sovjetunionens kommunistiske parti avanserte han raskt i gradene til generalløytnant. I 1938 ble han sendt til Kina som rådgiver for Chiang Kai-shek.