Временное правительство разрешило награждать солдат орденами Святого Георгия, а офицеров — солдатскими Георгиями. 24 июля 1917 года по постановлению наградных дум частей Сводного конного корпуса, утвержденному командующим 8-й армией, Врангель был награжден солдатским Георгиевским крестом 4-й степени за обеспечение силами вверенного ему корпуса отхода русской пехоты к реке Збруч в период с 10 по 20 июля 1917 года.
Восемнадцатого июля Корнилов был назначен Верховным главнокомандующим. 25 августа он, по договоренности с главой Временного правительства Керенским, направил 3-й конный корпус генерала Крымова в Петроград для подавления возможного восстания большевиков, а 27-го числа Керенский под давлением Петроградского Совета объявил Корнилова мятежником и сместил с поста. В тот же день Врангель приехал верхом в штаб 8-й армии. Он был свидетелем получения сразу двух взаимоисключающих телеграмм: Корнилова — о «предательстве» Керенского и Керенского — с объявлением Корнилова вне закона. Командующий армией генерал-лейтенант Соковнин и начальник штаба генерал Ярон пребывали в растерянности, но всё же не отменили приказ об отправке 2-й бригады 3-й Кавказской дивизии на соединения с Туземной (Дикой) дивизией 3-го корпуса неподалеку от Пскова, в районе станции Дно.
Однако осуществить эту переброску не удалось. Вечером к Врангелю прибыл начальник 3-й Кавказской дивизии генерал Одинцов и сообщил, что комитет 8-й армии получил телеграмму Керенского. Поскольку командующий и штаб армии устранились от руководства войсками, командование фактически перешло к армейскому комитету. Одинцов предложил Врангелю поднять по тревоге корпус, арестовать штаб армии и принять командование. Но Петр Николаевич не пошел на эту авантюру. Он понимал, что исход дела решается в Петрограде, а к исходу 27 августа уже возникли серьезные сомнения в том, что выступление Корнилова приведет к успеху. Настроения в подчиненных Врангелю войсках были не такими, чтобы он мог арестовать армейский комитет. Утром 28-го ему доложили, что войсковой комитет 3-й казачьей дивизии вызывает в дивизию членов комитета 7-й дивизии. Туда также прибыли представители комитета 8-й армии, а генерал Одинцов по их требованию задержал отправку к Петрограду одной из бригад своей дивизии. Врангель прибыл в штаб 3-й дивизии, но ему не удалось предотвратить принятие резолюции в поддержку Керенского. 7-я дивизия не приняла никакой резолюции — ни за Керенского, ни за Корнилова. 29 августа был получен приказ штаба армии об установлении контроля войсковых комитетов: отныне все приказания начальников вступали в силу лишь после их скрепления подписью одного из членов соответствующего комитета.
В беседе с глазу на глаз Врангель заявил Соковнину: «Это приказание, ваше превосходительство, я считаю оскорбительным для начальников. Выполнить его я не могу. Прошу немедленно отчислить меня от командования корпусом… Ежели вы меня не отчислите, то мне не остается ничего другого делать, как по тревоге поднять 7-ю дивизию и говорить непосредственно с комитетчиками». Испугавшийся не на шутку Соковнин обещал тут же переговорить с комитетом армии. Через час ординарец принес Врангелю приказание командарма, где пункт предыдущего приказа о визировании членами комитетов распоряжений начальников отменялся. Однако контроль комитетов над войсковой связью продолжался.
Вернувшись к себе в штаб, Врангель приказал перенести в свою квартиру телеграфный и телефонный аппараты.
Тем временем контрреволюционное выступление полностью провалилось. 2 сентября Корнилов был арестован, а Крымов застрелился. Корниловщина привела к полной дезорганизации армии. В борьбе с Корниловым Керенский вынужден был опереться на помощь большевистских агитаторов. Теперь большевики и их союзники левые эсеры получили преобладание в Советах Петрограда и Москвы, а также во фронтовых и армейских комитетах ближайших к столице Северного и Западного фронтов. В большинстве частей офицеры полностью утратили влияние на солдат. Наблюдались случаи расправ над теми, кого обвиняли в сочувствии Корнилову. Многие офицеры покидали полки, опасаясь за свою жизнь.
Пятого сентября был полковой праздник Белорусского гусарского полка 7-й кавалерийской дивизии. Врангель решил отпраздновать его с размахом, чтобы поднять моральный дух частей. Командир корпуса отправил интендантов через границу в Румынию купить вина, по бочонку на эскадрон. Гусарам в честь праздника выдали новые красные рейтузы-чакчиры. После молебна Врангель произнес патриотическую речь, воодушевляя гусар на ратные подвиги. Петр Николаевич прошел по эскадронам и в каждом выпил чарку, говорил с людьми, после чего был банкет в Офицерском собрании.
На следующий день Врангелю было приказано прибыть в Яссы к главнокомандующему Румынским фронтом генералу от инфантерии Д. Г. Щербачеву, бывшему начальнику Академии Генштаба. Дмитрий Григорьевич объяснил, что вызвал Врангеля, зная о его письменных сношениях с арестованным генералом Корниловым. Щербачев опасался, что Петру Николаевичу из-за этого могут грозить неприятности, а в Румынии мог гарантировать ему безопасность. Русские войска Румынского фронта благодаря его стараниям, а также присутствию румынской армии и администрации, не допускавших в страну большевистских агитаторов, в наименьшей степени подверглись разложению и вплоть до Октябрьской революции сохраняли боеспособность.
Через два дня после приезда Врангеля в Яссы из Ставки пришла телеграмма о его назначении командиром 3-го конного корпуса с приказом нового Верховного главнокомандующего Керенского от 9 сентября. Сводный же конный корпус был расформирован. Однако скоро выяснилось, что на ту же должность назначен и генерал от кавалерии П. Н. Краснов. Врангель вспоминал:
«Всё последнее время я жил под тяжелым нравственным гнетом. Участь генерала Корнилова, самоубийство генерала Крымова, возглавление армии „революционным главковерхом“, „заложником демократии“ во Временном правительстве адвокатом Керенским, все события последних дней глубоко потрясли армию. Остановившийся было процесс разложения возобновился, грозя совсем развалить фронт, а с ним и Россию. Однако решение генерала Алексеева принять должность начальника штаба Верховного Главнокомандующего, казалось, говорило, что не всё потеряно. Если генерал Алексеев решил стать начальником штаба „главковерха из Хлестаковых“, то, видимо, есть еще надежда на какой-то исход. В минуту, когда я мог ежечасно ожидать ареста, назначение мое командиром корпуса, расположенного в окрестностях столицы, корпуса, в состав которого входила родная мне Уссурийская дивизия, казалось мне перстом Провидения. Я не знал, насколько еще уцелели от разложения части корпуса и удастся ли мне взять корпус в руки; не знал, какая участь постигла объединенные графом Паленом офицерские организации в столице. Я решил немедленно ехать в Петербург.
