Жизнь в столице империи была не из дешевых, и Лавру Георгиевичу приходилось самостоятельно зарабатывать на жизнь, чтобы не быть обузой семье. Юнкер Корнилов давал уроки математики и писал статьи по зоогеографии, умудряясь даже помогать деньгами престарелым родителям. Учился он отлично, несмотря на трудности, и быстро снискал всеобщее уважение. Уже в марте 1890 года Корнилов стал училищным унтер-офицером, а в следующем году – портупей-юнкером. 4 августа 1892 года после окончания дополнительного курса Корнилов был выпущен из училища по 1-му разряду, среди лучших в своем курсе. Это давало выпускнику право выбора любого подразделения для дальнейшей службы, вплоть до гвардии, что давало блестящие перспективы, однако Лавр Георгиевич принял неожиданное решение. По собственному желанию он был выпущен подпоручиком в 5-ю батарею Туркестанской артиллерийской бригады, в самую глушь, куда, как правило, попадали не самые лучшие офицеры. Однако у Корнилова был свой расчет – Туркестан становился передовым стратегическим направлением, поскольку именно здесь намечался конфликт с Великобританией, крайне болезненно реагировавшей на продвижение русских за реку Пяндж в Афганистан.

После двух лет службы в Туркестане Лавр Георгиевич решает пойти дальше. Для строевого армейского офицера практически не было шансов сделать хорошую карьеру, все, на что можно было надеяться – получить после долгих лет тяжелой службы чин подполковника. Чтобы пойти по карьерной лестнице дальше, необходимо было окончить Николаевскую академию Генерального штаба в Санкт-Петербурге, дававшую своим выпускникам набор специфических знаний, необходимых для штабной службы и управления большими соединениями. Отбор в Академию был строжайший, и лишь очень хорошо подготовленные кандидаты могли успешно сдать вступительные экзамены. Корнилов подал рапорт на поступление в Академию в 1894 году, а в 1895-м блестяще сдал экзамены с средним баллом 10,98 из максимально возможных 12.

Во время обучения в Академии Лавр Георгиевич познакомился с Таисией Владимировной Марковиной и в 1896 году женился на ней, а еще годом позже у них родилась дочь Наталья.

Корнилов окончил Академию в 1897 году с малой серебряной медалью и с занесением имени выпускника на мраморную доску в конференц-зале Академии – подобной чести удостаивались немногие. Верный себе Корнилов вновь отказался от службы в столице – его опять ждал Туркестанский военный округ, где для офицера Генерального штаба был поистине непочатый край работы. Именно тут, на стыке сфер влияния России и Великобритании, на территориях Памира, Тибета, Ирана и Афганистана, шла столь метко названная Киплингом Большой игрой борьба двух империй не на жизнь, а на смерть за важнейшие для них территории, государства и области Азии.

Большая игра выливалась в самые различные формы военно-политического давления империй друг на друга. Участниками Большой игры были и губернаторы, и главнокомандующие, и дипломаты, и разведчики, и промышленники, и агенты, но, пожалуй, одними из самых важных действующих лиц этой игры были путешественники-географы, без тяжелой, опасной и неприметной работы которых Большая игра была бы невозможна. Территории, разделявшие русский Туркестан и южные провинции британской Индии, на карте в то время выглядели как одно огромное белое пятно. Это пятно благодаря усилиям таких людей, как Пржевальский или Семенов-Тянь-Шаньский, неизменно и постоянно сужалось, но к моменту возвращения Корнилова из Академии в Туркестан все равно оставалось более чем значительным. Без постоянной работы географических экспедиций Большая игра была невозможна, и Корнилов, знавший ряд местных диалектов и обладавший опытом местной жизни, очень быстро стал ее участником. По прибытии в Ташкент, где находился штаб Туркестанского военного округа, Лавр Георгиевич был назначен помощником старшего адъютанта округа, однако занимал эту должность исключительно номинально, ибо в действительности выполнял задачи, принесшие его имени огромную известность.

К востоку от южной части русского Туркестана лежал принадлежащий так называемый Восточный Туркестан, делящийся на две части – северную (Джунгария) и южную (Кашгария). В конце XIX века Джунгария была относительно неплохо изучена, но Кашгария была для европейцев самым настоящим пробелом на карте. В Генеральном штабе обоснованно считали, что Кашгария может стать объектом британских интересов наравне с Афганистаном. Чтобы не повторять бесконечную и безрезультатную борьбу за Афганистан в Восточном Туркестане, было необходимо как можно более полно изучить этот регион, наладить контакты с местными властями, торговцами, влиятельными лицами, изучить местные крепости и, наконец, создать собственную агентурную сеть, чтобы получать своевременную информацию об активности британцев в регионе. Задача была крайне сложной, но капитан Корнилов взялся за нее. В 1898 году он уже прославился на весь Туркестан своей безрассудно смелой разведкой британской крепости Дейдади в Афганистане, когда, переодевшись туркменом, изучил ее укрепления и создал их схему. В течение нескольких лет Корнилов путешествует по Кашгарии, делает топографические съемки, изучает крепости, общается с чиновниками, вербует агентов, собирает сведения о ее населении, их обычаях, привычках, склонностях. Эта работа легла в основу не только военных планов Российской империи и секретных материалов, обосновавшихся в разведывательном отделе Генерального штаба. В 1903 году Корнилов издает книгу «Кашгария, или Восточный Туркестан» – полномасштабный научный отчет об этнографии, географии, военно-политическом состоянии региона. За экспедиции в Кашгарию Лавр Георгиевич был награжден орденом Святого Станислава 3-й степени. Оценил его труды и противник – карты и схемы кашгарских крепостей широко использовались в британском «Военном отчете по Кашгарии» 1907 года.

Работа по Кашгарии принесла известность Корнилову не только как исследователю, но и как блестящему разведчику. Следующее задание не менее сложное и невероятно рискованное – отряду под руководством капитана Генерального штаба Корнилову предстояло исследовать и картографировать малоизученную часть Восточного Ирана, еще одно белое пятно на картах, известное как Степь Отчаяния. Степь Отчаяния на самом деле не степь, в действительности это безводная знойная пустыня, которую не решались изучать британские исследователи, и ни один европеец не смог ее пересечь. В 1902 году Корнилову это удалось сделать. Вместо отметки «неисследованные земли» на картах появились результаты русской топосъемки, а отчеты Лавра Георгиевича об экспедиции изобиловали богатейшим географическим, этнографическим и военным материалом. В экспедициях по отдаленным районам Азии Корнилову неизменно помогало прекрасное знание восточных языков – урду, фарси, монгольского, казахского и киргизского, а также попутно удалось изучить английский – язык, без знания которого в сфере влияния Великобритании действовать было крайне сложно.

В 1903 году Корнилов был отправлен в Индию для «изучения языков и нравов народов Белуджистана». По факту он выполнял задачу по оценке состояния британских колониальных войск – главной угрозы русскому Туркестану. В Индии Лавр Георгиевич с удивлением обнаружил, что его имя уже знакомо британским офицерам, настолько известными стали его работы и очерки по географии Центральной Азии. Успешное выполнение этого непростого задания завершилось присвоением Корнилову чина подполковника и возвращением в 1904 году в Россию, в Санкт-Петербург, где его ждала должность столоначальника Главного штаба. Однако штабная работа была не по нутру энергичному, не любившему сидеть на месте Корнилову, и он добился своего перевода в Манчжурскую армию, уже несколько месяцев как вовлеченную в неожиданно начавшуюся, но давно назревавшую войну с Японией. Здесь, на промерзших сопках Манчжурии, имя Корнилова как военачальника впервые прогремит на всю Россию.