Среди прочего в Ставке заблаговременно отпечатали воззвания, с которыми генерал Корнилов предполагал обратиться к населению и армии, извещая их о смене власти в России. Автором его был адъютант Завойко, который пекся об авторитетности своего кумира, в чем немало преуспел.

Лавр Георгиевич не скрывал своего замысла от А. Ф. Керенского, главы кабинета министров. Он сообщил ему о плане немедленной «расчистки» Петрограда. Речь в первую очередь шла о выводе из столицы запасных воинских частей, совершенно разложившихся даже не столько от большевистской пропаганды, сколько от «демократической» вседозволенности. Солдатские митинги заканчивались вынесением резолюций «Долой войну!», а отправка на фронт в маршевых ротах подготовленного пополнения зачастую производилась под угрозой применения вооруженной силы.

24 августа генерал Корнилов встретился в Ставке с представителями Керенского во главе с известным революционером-террористом Борисом Савинковым. На этом совещании было решено, что в Петроград будут переброшены 3-й конный корпус генерала Крымова и Кавказская Туземная дивизия, которую за глаза называли «Дикой». Эти дисциплинированные и боеспособные соединения в последующем становились основой Отдельной Петроградской армии, подчиненной непосредственно Ставке Верховного главнокомандующего.

Корнилов и его единомышленники не рассчитывали встретить серьезное сопротивление при выполнении своих замыслов. Генерал А. И. Деникин объяснял это опытом подавления предыдущих восстаний — «... с трусливой, распропагандированной толпой, которую представлял собой Петроградский гарнизон, и с неорганизованным городским пролетариатом может справиться очень небольшая дисциплинированная и понимающая ясно свои задачи часть».

Историки до сих пор не пришли к единому мнению о личной роли Корнилова в готовившемся военном перевороте. Одни утверждают, что он пытался установить военную диктатуру в России, став во главе верховной власти. Другие считают, что он задумал выступать в роли диктатора, оставаясь на посту Верховного главнокомандующего. Третьи видят в действиях Корнилова попытку утвердить власть правительства Керенского с применением военной силы. Есть и другие взгляды.

Один из лидеров партии большевиков В. И. Ленин (Ульянов) считал, что «корниловский мятеж» — это «...поддержанный помещиками и капиталистами, с партией конституционных демократов во главе, военный заговор, приведший уже к фактическому началу гражданской войны со стороны буржуазии».

Керенский одобрил план «расчистки» Петрограда. Испугался он его после того, когда к нему из Ставки вернулся личный посланец обер-прокурор Синода В. Н. Львов. Тот доложил Керенскому о требованиях Верховного главнокомандующего, который уже отдал распоряжения о снятии с фронта преданных ему войск и концентрации их в районе Луги.

Корнилов требовал объявить Петроград на военном положении, передачи в его руки всей полноты военной и гражданской власти, отставки всех министров, не исключая и самого министра-председателя. Теперь Керенский понял, какую ошибку он совершил, одобрив план решительного в действиях генерала. Корнилов, «расчистив» Петроград и введя в столицу верные ему войска, мог учредить военную диктатуру, в которой Керенскому места, со всей очевидностью, могло и не быть.

Следует приказание командующему Северным фронтом задерживать все воинские эшелоны, следующие в столицу. Содержание приказа стало известно Корнилову. На телеграмме он наложил резолюцию: «Приказания этого не исполнять — двигать войска к Петрограду».

Утром 27 августа в экстренных выпусках ряда столичных газет генерала Корнилова уже называли государственным изменником. На это Лавр Георгиевич ответил заявлением, которое было разослано циркулярной телеграммой по линиям железных дорог и всем начальствующим лицам и учреждениям. В воззвании Корнилов обращался от себя лично, как сына казака-крестьянина, к каждому, кому была дорога честь России.

На следующий день Корнилов получил от Керенского распоряжение немедленно сдать должность генералу Лукомскому и прибыть в Петроград. Верховный главнокомандующий отказался исполнить указание главы правительства. Тогда Корнилов объявляется мятежником. Левые партии, на помощь которых рассчитывал Керенский в борьбе с Корниловым, выдвинули лозунг: «Революция в опасности!» Рабочие отряды Петрограда получили боевые винтовки, а на улицах начали строить баррикады.

Командир 3-го конного корпуса генерал Крымов, зная, что приказ о движении на Петроград согласован с Керенским, и ничего не подозревая, явился по вызову министра-председателя в Зимний дворец. Керенский обрушился на генерала с истерической бранью, оскорбил его, назвав мятежником и изменником Родины. Написав личное письмо Корнилову и отправив его в Ставку со своим адъютантом, генерал А. М. Крымов выстрелил из револьвера себе в сердце.

Содержание письма его так и осталось неизвестным, поскольку Корнилов после прочтения сжег послание.

Из Петрограда навстречу эшелонам с полками 3-го конного корпуса были высланы сотни большевиков-агитаторов. Они и сыграли главную роль в крушении корниловского выступления.

Керенский принимает лихорадочные действия, чтобы изолировать Корнилова от фронтов. Арестовываются командующий Юго-Западным фронтом генерал Деникин, его начальник штаба генерал Марков, ряд старших офицеров, весь наличный состав Главного комитета союза офицеров армии и флота. Смещается командующий Северным фронтом генерал Клембовский.

Временное правительство решает ликвидировать Ставку; создается карательный отряд. Генерал Алексеев назначается начальником штаба Ставки вместо генерала Лукомского. Корнилову предлагается добровольно сдать пост. Тот соглашается на это только после совещания со своими единомышленниками. Сопротивление было бесполезно.

Пост Верховного главнокомандующего занял А. Ф. Керенский. По его приказу арестовываются генералы Корнилов, Лукомский, Романовский, полковник Плющевский-Плющик. Затем в Ставке последуют аресты еще ряда офицеров. Прибывшая 2 сентября в Могилев Чрезвычайная следственная комиссия во главе с главным военно-морским прокурором Н. М. Шабловским начала производить дознание.

Корнилова и других арестованных содержат под двойным караулом в гостинице «Метрополь». Лавру Георгиевичу предлагается дать письменные показания, и через четыре дня газета «Общее дело» напечатала «Объяснительную записку генерала Корнилова».

Уже 5 сентября Чрезвычайная следственная комиссия заканчивает доклад по делу генерала Корнилова. Действия бывшего Верховного главнокомандующего оцениваются как насильственное посягательство на изменение в России или какой-либо ее части установленного основными государственными законами образа правления. Высшая мера наказания в этом преступлении — бессрочная каторга.

Между тем пребывание арестованных в Могилеве стало тревожить Временное правительство. В городе находился Корниловский ударный полк. Ежедневно, возвращаясь с занятий, корниловцы проходили маршем перед гостиницей «Метрополь» и приветствовали криками «Ура» Корнилова, стоявшего у окна. Было ясно, что если генерал захочет уйти, то это он сможет сделать когда угодно и даже посадить вместо себя прибывшего в Ставку Керенского. Чтобы снять опасность, было решено убрать арестованных в другое место. А Корниловский ударный полк отправить на Юго-Западный фронт.

В ночь на 12 сентября арестованных перевезли по железной дороге в город Быхов, находившийся в 50 км к югу от Могилева. Тюрьмой им стало здание женской гимназии, а охраной служил конный Текинский полк (три сотни и пулеметная команда) и караул от Георгиевского батальона в количестве 50 человек.

Официально арестованным запрещалось общаться с кем-либо со стороны. Но фактически к ним допускали всех желающих, и Корнилов находился в курсе всех событий в стране, столице и на фронте.

25 октября Временное правительство было свергнуто. Обезглавив армию, Керенский лишился вооруженной поддержки. В день его устранения от государственной власти на защиту Зимнего дворца встали лишь столичные юнкера и женский батальон смерти. Да и то в самом малом числе. Когда на «исторический» штурм Зимнего пошли тысячи и тысячи вооруженных красногвардейцев, балтийских матросов и солдат столичного гарнизона, сопротивления они почти никакого не встретили.