Изучая области, прилегавшие к азиатской границе России: район Кушки, китайский Туркестан, восточную часть Персии и Белуджистан, Корнилов приобрел известность как путешественник-исследователь, преодолевший в своих скитаниях невероятно трудные препятствия, безводные пустыни, а также стал знаменит и как автор научного труда «Кашгария и Восточный Туркестан».
Война с Японией принесла Корнилову боевую славу и Георгиевский крест 4-й степени. Вскоре после японской войны его назначили военным агентом в Китай. И там, по старой привычке, Корнилов объездил верхом всю Монголию и большую часть Китая. В скитаниях по Азии монгольские черты лица и знание туркменского языка позволили ему не привлекать к себе излишнее внимание местного населения.
Войну 1914 года Л. Г. Корнилов начал командиром бригады и через месяц получил в командование 48-ю пехотную дивизию. В апреле 1915 года, прикрывая Брусиловское отступление в Карпатах, дивизия генерала Корнилова была окружена. Героическими усилиями своего командира она сдерживала противника, пытаясь одновременно прорваться к своим, однако огнем неприятеля была вся почти уничтожена. Сам Корнилов, тяжело раненный, с остатком своего войска попал в плен.
Оправившись от ранения, Корнилов составил план бегства. При помощи сообщников ему посчастливилось раздобыть одежду, шинель австрийского солдата и фальшивые документы.
Корнилов затерялся в поезде, набитом солдатами и шедшим на восток. Но, боясь быть опознанным (телеграммы о его побеге были разосланы по всей Австро-Венгрии), он решил оставить поезд и пробираться дальше пешком.
Румыния еще не вступила в войну, и Корнилов решил двигаться к румынской границе. Днем он скрывался в полях и лесах, питаясь чем попало, а ночью по звездам двигался на восток. Наконец, уже вблизи границы Корнилов наткнулся на пастухов. Эта встреча могла для него закончиться катастрофой. Но, к счастью, пастухи оказались не австрийцами и не венграми. Он рассказал им придуманную историю, что якобы он дезертир, бежит из Австрии и пробирается в Румынию, и пастухи показали, как лучше пробраться через границу, избежав встречи с пограничными войсками.
Фантастический план побега удался. Генерал Корнилов вернулся в Россию в июле 1916 года. Он стал не только знаменитостью, но и народным героем. За доблесть получил орден Св. Георгия 3-й степени и вскоре был назначен командиром 25-го армейского корпуса.
После резолюции ему было предложено стать во главе Петроградского военного округа. 2 марта, минуя Ставку и генерала Алексеева, М. В. Родзянко послал телеграмму непосредственно Корнилову: