Приближалось знаменитое "Корниловское выступление". С именем Верховного Главнокомандующего генерала от инфантерии Л.Г. Корнилова в среде офицерства связывались надежды на то, что удастся "навести порядок в России", установить твердую власть, которой удастся победоносно завершить войну. И здесь впервые политика вошла в судьбу потомственного военного – генерала Дитерихса.
Подчиняясь распоряжениям премьер-министра А.Ф. Керенского, Дитерихс 10 августа прибыл в Петроград, в Зимний дворец. Керенский в беседе с ним выразил заинтересованность в развитии "средней политической линии", без "контрреволюции с левого" и "контрреволюции с правого флангов". В качестве выразителя "средней линии" в армии Керенский недвусмысленно заявлял о предпочтении именно Дитерихса, которому предлагалось занять сперва должность Командующего Петроградским военным округом, а затем и военного министра. По словам Дитерихса, Керенский "представлял себе возможность гражданской войны, но старался избежать ее". Генерал говорил, что "время не терпит, что на фронте не ждут, что порядок необходимо водворить, даже если для этого придется отсечь эти фланги…"[37].
Не дожидаясь окончательного решения своей дальнейшей судьбы, 22 августа Дитерихс выехал из Петрограда, получив разрешение посетить семью в Киеве. Однако доехать до дома Дитерихсу не удалось.
Проезжая через Могилев, Дитерихс встретился с командиром 3-го Конного корпуса генерал-лейтенантом А.М. Крымовым. Эта встреча сделала Дитерихса и очевидцем и участником всего "Корниловского выступления". На допросе Следственной Комиссии Дитерихс добросовестно изложил свою версию "путча". В соответствии с ней Крымов был уверен, что после отступления русских войск на линию Нарва-Псков предполагается формирование Особой Петроградской армии, и перебрасываемый под Петроград его корпус должен был войти в ее состав. Именно этими оперативными перегруппировками, а отнюдь не "стремлением реставрировать старый режим" и "свергнуть демократическое правительство" руководствовался, с точки зрения Дитерихса, генерал Крымов. С Корпусом Дитерихс проделал весь путь до Луги и отмечал, что абсолютно никаких политических целей его командование не преследовало, а недоверие Керенского привело Крымова к самоубийству.
Честность поведения Дитерихса во время следствия, тот факт, что он к моменту прибытия в 3-й Конный корпус формально не занимал никакой должности, а также политическая лояльность к Керенскому на тот момент спасли его от "Быховского заключения". Более того, с сентября 1917 г. Дитерихс получил заметное повышение по службе: чин генерал-лейтенанта и должность генерал-квартирмейстера Ставки Верховного Главнокомандующего. Начальником штаба Ставки стал сослуживец Дитерихса по Юго-Западному фронту генерал-лейтенант Н.Н. Духонин. Дитерихс становится его первым заместителем в соответствии с порядком управления