Врангель отказался служить под началом Крымова и по его предложению написал военному министру и начальнику штаба Верховного главнокомандующего рапорт с просьбой назначить его начальником регулярной конной дивизии. С этим рапортом Петр Николаевич 5 апреля выехал в Петроград (интересно, что в мемуарах он предпочитал именовать столицу по-старому — Петербургом). Здесь он застал антиправительственные выступления 20 апреля в связи с нотой Милюкова союзникам о намерении России продолжать войну. Это был первый кризис Временного правительства, преодоленный благодаря уходу из правительства Милюкова и кадетов и усилению представительства социалистических партий. Фактически было закреплено двоевластие правительства и Советов рабочих, солдатских и крестьянских депутатов. Без согласия Петросовета Временное правительство не могло провести в жизнь никаких своих решений.

Врангель окончательно разочаровался в способности Временного правительства навести порядок в армии и стране. В Петрограде он попробовал создать подпольную военную организацию, которая в подходящий момент поддержала бы генерала Корнилова или какого-либо другого кандидата в военные диктаторы. Но ее члены дальше разговоров с критикой правительства так никогда и не пошли. Во главе организации стал однополчанин и друг Врангеля граф А. П. Пален. Сам же Петр Николаевич явно не торопился на фронт, ожидая, что здесь, в Петрограде, удастся организовать выступление с целью установления военной диктатуры.

Врангель вспоминал:

«Предстоящий переход в наступление скоро перестал быть секретом и для широкой публики, да, конечно, и для врага. Новый министр „революционной армии“ Керенский беспрерывно метался на фронте, произносил истерические речи и призывал „революционные войска спасать завоевания революции“. Маршевые пополнения шли на фронт, неся плакаты с призывами: „Война до победного конца“, „Все на фронт“, „Лучше смерть, чем рабство“ и т. д. Несмотря на „революционный порыв“, эти маршевые пополнения, большей частью, разбегались по дороге.

В середине июня я получил телеграмму за подписью дежурного генерала 8-ой армии полковника графа Гейдена, коей испрашивалось согласие мое на назначение меня „впредь до освобождения дивизии“ командиром бригады 7-ой кавалерийской дивизии. Я ответил согласием. Однако проходили дни, все более и более приближался час перехода армии в наступление, а приказа о назначении не было.

18-го июня армии Юго-Западного фронта атаковали противника, 8-ая армия генерала Корнилова вторглась в Галицию, фронт противника был прорван, наши войска овладели Галичем и Станиславом. Казалось, после долгих месяцев победа вновь озаряла русские знамена.

Наконец, 30-го июня я получил телеграмму о назначении меня командующим, но не бригадой, а 7-ой кавалерийской дивизией. Через день я выехал в Каменец-Подольск».

Надо заметить, что русское наступление планировалось еще весной, но из-за революции было отложено. В результате оно не было синхронизировано с активизацией англо-французских войск во Франции и Бельгии. Разумеется, за несколько месяцев о нем не могла не узнать немецкая разведка, выявившая концентрацию русских сил на Юго-Западном фронте. К тому времени, когда последнее русское наступление началось, немцы уже отразили атаки союзников. Однако германское и австро-венгерское командования не стали усиливать свои войска, противостоявшие русским частям, не без основания полагая, что имеющимися силами удастся сдержать натиск «революционной армии».

Врангель прибыл на Юго-Западный фронт уже после того, как последнее наступление русской армии полностью провалилось. 18 июня войска 11-й и 7-й армий пошли в атаку в направлении на Львов, но после занятия первых линий неприятельских окопов они начали митинговать, обсуждать приказы и отказывались идти вперед. Уже 20 июня движение пришлось прекратить. Более успешно проходило начавшееся 23 июня наступление 8-й армии под командованием генерала от кавалерии Л. Г. Корнилова на Калуш. Было взято семь тысяч пленных и 48 орудий. Армия Корнилова захватила Станислав, Галич и Калуш и к 30 июня вышла к реке Ломнице.

Австро-германские войска 6 (19) июля нанесли контрудар из района Злочева в направлении Тарнополя (современный Тернополь) и прорвали фронт 11-й армии, что вынудило и другие русские армии начать отход. Комиссары 11-й армии телеграфировали Керенскому: «Наступательный прорыв быстро исчерпался. Некоторые части самовольно уходят с позиций, даже не дожидаясь подхода противника. На протяжении сотни верст в тыл тянутся вереницы беглецов с ружьями и без них — здоровых, бодрых, чувствующих себя совершенно безнаказанными. Иногда так отходят целые части… Сегодня главнокомандующий с согласия комиссаров и комитетов отдал приказ о стрельбе по бегущим».

Врангель приехал в штаб Юго-Западного фронта как раз в день начала австро-германского контрнаступления. Он вспоминал: «6 июля я прибыл в Каменец-Подольск. Здесь узнал я последние новости. „Прорыв революционной армии“ закончился изменой гвардейских гренадер, предательски уведенных с фронта капитаном Дзевалтовским. За ними, бросая позиции, стихийно побежала в тыл вся 11-я армия. Противник занял Тарнополь, угрожая флангу и тылу соседней 8-й армии генерала Корнилова. Геройская гибель ударных батальонов, составленных большей частью из офицеров, оказалась напрасной. „Демократическая армия“, не желая проливать кровь свою для „спасения завоеваний революции“, бежала как стадо баранов».

Врангель хотел поговорить с генералом Корниловым, с которым виделся единственный раз год назад в царской Ставке в Могилеве, и поехал на автомобиле через Черновицы в Коломыю, где располагался штаб 8-й армии. Лавр Георгиевич принял его утром 7 июля. В тот же день Корнилова назначили командующим Юго-Западным фронтом. Петр Николаевич так описал эту встречу: «Он нисколько не изменился с той поры: маленький, сухой, смуглый и загорелый, с небольшой бородкой и жесткими черными усами, с лицом заметно выраженного монгольского типа, он говорил выразительными отрывистыми фразами. В нем чувствовался особый порыв, какая-то скрытая, ежеминутно готовая к устремлению сила. Он очень спешил, уезжая через несколько часов в штаб фронта. Я вкратце сообщил ему о том, что известно мне было о положении в Петербурге, дал сведения о моей там работе и предложил использовать графа Шувалова для связи со столицей. Генерал Корнилов тут же приказал зачислить графа Шувалова ординарцем. Генерал пригласил меня обедать, и мы вместе пошли в столовую».

Восьмого июля Врангель прибыл в свою дивизию, расположенную в 25 верстах от Станислава. На следующий день штабу дивизии пришлось отступить в Станислав. Врангель получил приказ: прикрыть отход 8-й армии на реку Збруч. Для этого новый командующий армией генерал Черемисов 10 июля назначил его командиром Сводного конного корпуса, в который вошли 7-я кавалерийская и 3-я Кавказская казачья дивизия. Этот корпус должен был прикрыть стык 7-й и 8-й армий.

В ночь с 9 на 10 июля отступающие войска устроили в Станиславе еврейский погром, разграбив лавки и магазины. В городе начались пожары. Петр Николаевич с казаками, взявшими погромщиков в нагайки, сумел остановить бесчинства. Помог и полк польских улан, по приказу Врангеля расстрелявший нескольких грабителей.