В январе 1917 года Сергея Леонидовича назначили на должность генерала для поручений при командующем X-й армией генерале В. Н. Горбатовском. С началом революции генерал Марков принял (с марта 1917 года) должность 2-го генерал-квартирмейстера Штаба Верховного Главнокомандующего – генерала М. В. Алексеева. Начальником Штаба Верховного Главнокомандующего в конце марта 1917 года стал генерал Деникин. Из дневников Сергея Леонидовича за март – апрель 1917 года, которые Деникин цитировал на страницах «Очерков Русской Смуты», мы узнаем о его отношении к революционным процессам в армии и тех опасениях, которые испытывало вместе с Марковым все русское офицерство.
Деникин рассказывает: «В Брянске вспыхнул военный бунт среди многочисленного гарнизона, сопровождавшийся погромами и арестами офицеров. Настроение в городе было крайне возбужденное. Марков неоднократно выступал в многочисленном совете военных депутатов и после бурных, страстных и иногда крайне острых прений ему удалось достигнуть постановления о восстановлении дисциплины и освобождении 20 арестованных. Однако после полуночи несколько вооруженных рот двинулись на вокзал для расправы… Толпа бесновалась. Положение грозило гибелью. Но находчивость Маркова спасла всех. Он, стараясь перекричать гул толпы, обратился к ней с горячим словом. Сорвалась такая фраза:
– …Если бы тут был кто-нибудь из моих железных стрелков, он сказал бы вам, кто такой генерал Марков!
– Я служил в 13-м полку, – отозвался какой-то солдат из толпы.
– Ты?!
Марков с силой оттолкнул несколько окружавших его людей, быстро подошел к солдату и схватил его за ворот шинели.
– Ты? Ну так коли! Неприятельская пуля пощадила в боях, так пусть покончит со мной рука моего стрелка…
Толпа заволновалась еще больше, но уже от восторга. И Марков с арестованными при бурных криках “ура” и аплодисментах толпы уехал в Минск».
Генералу Маркову, лояльно служившему Временному Правительству, пришлось поработать и в офицерско-солдатском комитете Штаба армии и местного гарнизона, куда он был избран единогласно. Но это участие закончилось для него горьким уроком: в начале апреля 1917 года покончил с собой генерал Бенескул, который принял командование из рук местного демагога прапорщика Ремнева, с толпой солдат арестовавшего и сместившего командира корпуса генерала Мехмандарова. Марков, приехавший в корпус по приказанию командующего армией, очень горячо обрушился на генерала Бенескула. Узнав потом о самоубийстве последнего, Сергей Леонидович сильно переживал, заявил перед комитетами, что он убийца, «просил судить его». Комитеты постановили, что Марков поступил как честный солдат и генерал, но от дальнейшего участия в комитетах Марков отказался категорически. Впоследствии и служба в Ставке была не по нутру Маркову с его бодрым, энергичным характером. «Не по мне эта штабная служба. Святое дело строй, но где же он? – говорил Сергей Леонидович в это время. – …Кажется, снял бы свои генеральские погоны и бросил в лицо этим негодяям, погубившим русскую армию… Но надо подождать».