Всю весну и лето 1919 года Николай Афанасьевич Булгаков оставался в Киеве — он был студентом медицинского факультета Киевского университета, а потому ни украинская, ни большевистская мобилизация ему не грозила. Лишь в сентябре 1919 года, когда в город вошли белые части, Николай Булгаков вновь стал в строй. Николай Афанасьевич, как бывший юнкер-инженер, был призван в Добровольческую армию и отправлен в Одесское Сергиевское артиллерийское училище для окончания военного образования. Факт этот подтверждается рядом документальных свидетельств, вплоть до воспоминаний супруги Н. Булгакова и некрологами последнего, в которых отмечена учеба и окончание упомянутого училища. Именно поэтому доказывать очевидное нам просто нет смысла.
Почему Николай попал именно в артиллерийское училище? Дело в том, что во врёМй гражданской войны потребность в офицерах инженерных войск была невелика. В Добровольческой армии инженерных вузов не существовало, зато были артиллерийские, пехотные и казачьи училища. К тому времени в белой армии имелось значительное количество орудий иностранного производства, с которыми российские офицеры были мало знакомы. Именно поэтому возникла необходимость обучить соответствующее количество военных владеть всеми образцами тяжелого вооружения. Эта задача и была возложена на Одесское артиллерийское училище, куда по возможности направляли бывших юнкеров и студентов технических вузов, а так же военнослужащих, имеющих боевой опыт. Так в Сергиевское училище в Одессе в октябре 1919 года попал Николай Афанасьевич Булгаков.
К тому времени Одесское артиллерийское училище после долгого перерыва только возобновляло свою работу. Во главе него стали старые училищные офицеры-преподаватели во главе с известным военным ученым генерал-майором Нилусом. Обучение в училище должно было проходить по программе мирного времени, то есть три года. Впрочем, этим планам не суждено было сбыться. Интересно отметить тот факт, что юнкера-сергиевцы, так же как и юнкера-алексеевцы, носили алые погоны, но не с серебрянным, а с золотым галуном. Таким образом, Николай Булгаков получил почти ту же форму, которую он носил в 1917 году.
Лишь в ноябре 1919 года юнкера училища приступили к занятиям, которые на долгое время были прерваны в феврале 1920 года: к городу подходили красные, и Одессу нужно было защитить от противника. Юнкера- сергиевцы были выведены на улицы города, где сохраняли порядок и отбивали частичные атаки местных большевиков и красных частей прорваться к Одесскому порту. Днем 6 февраля 1920 года по приказу командования Сергиевское училище оставило город и на транспорте "Николай" было переправлено в Севастополь. На следующий день в Одессу вошли красные.