Лишь во второй половине июля в разгар летнего наступления 1917 г. он получил новое назначение — начальником 7-й кавалерийской дивизии. Прибыв на фронт, Врангель начал с приведения в порядок интендантской службы. В дальнейшем дивизия вела активные действия по прикрытию отхода разлагающихся пехотных частей. Врангель был назначен командиром Сводного корпуса, который действовал на стыке двух армий. Иногда приходилось прибегать к силе, чтобы восстановить порядок и не допустить мародерства. Как писал начальник штаба полковник В. Н. фон Дрейер: «Врангель, очень храбрый и самостоятельный, в сущности, не нуждался в начальнике штаба; он все решал сам. Иногда только спрашивал мое мнение; отдавал лично приказания, носился галопом в течение дня от одного полка дивизии к другому, но нередко упускал управление боем… Служить с ним на войне было легко, но не всегда приятно, до того это был беспокойный человек. Он все время хотел что-то делать, не давал никому ни минуты покоя, даже в те дни, когда, стоя неделями в резерве, делать было абсолютно нечего».
Отход Сводного корпуса сопровождался отдельными боями. Так, 25 (12) июля он выдержал натиск вражеской кавалерии. Тогда противник открыл мощнейший артиллерийский огонь, в войсках началась паника. Врангель решил действовать собственным примером. В дальнейшем он писал в мемуарах: «Я скомандовал «смирно» и, сев за стол, потребовал себе чая. Новый снаряд прогудел в воздухе и, ударившись где-то вблизи, разорвался. Один осколок, громко жужжа, упал у самого стола так, что я, не вставая со стула, мог, нагнувшись, его взять. Я поднял осколок и, повернувшись, к ближайшему полку, крикнул солдатам: «Бери, ребята, горяченький, к чаю на закуску!» и бросил осколок ближайшему солдату. В одну минуту лица просветлели, послышался смех, недавней тревоги не осталось и следа… С этого дня я почувствовал, что полки у меня в руках, что та психологическая связь между начальником и подчиненными, которая составляет мощь каждой армии, установилась». На следующий день была получена телеграмма: «Прошу принять лично и передать всем офицерам, казакам и солдатам Сводного Конного корпуса особенно же Кинбурнским драгунам и Донцам мою сердечную благодарность за лихие действия корпуса 12-го июля, обеспечившие спокойный отход частей на стыке армий. Корнилов». Врангель был награжден специальным Георгиевским крестом 4-й ст. с лавровой ветвью (солдатский знак отличия, вручавшийся офицерам).
Во время Корниловского выступления Врангель решил остаться на его стороне, однако решительных действий так и не предпринял. Как известно, корниловское восстание провалилось, а над Врангелем нависла угроза. Ситуацию исправил генерал Д. Г. Щербачев (на тот момент фактический главнокомандующий Румынским фронтом), который вызвал его к себе. В сентябре Врангель получил назначение командиром 3-го конного корпуса, однако в командование так и не вступил: его в свои руки взял генерал П. Н. Краснов.
После Октябрьской революции и фактического разгона Ставки Врангель уехал к своей семье в Ялту. Здесь он прожил до весны 1918 г., пережил арест революционными властями и лишь чудом спасся от расстрела. Затем Петр Николаевич уехал в Киев, однако от предложения о сотрудничестве со стороны П. П. Скоропадского отказался, решив вступить в Добровольческую армию, которая все активнее действовала на Юге России.
Лишь в сентябре 1918 г. барон Врангель прибыл в «белый» Екатеринодар. Здесь он был весьма тепло принят А. И. Деникиным, который дал ему в командование сначала бригаду, а затем 1-ю конную дивизию. Стоит отметить, что в те времена в Добровольческой армии на высшие командные посты старались выдвигать лишь участников Ледового похода (начало 1918 г.), однако для Петра Николаевича было сделано исключение: он был известным кавалерийским начальником, и Белое движение нуждалось в его таланте. Как писал близкий друг семьи Деникина Д. В. Лехович: «Услуги, которые Врангель оказал армии, оправдали ожидания. С самого начала он показал себя выдающимся кавалерийским начальником, отлично разбирающимся в боевой обстановке, умеющим брать на себя ответственность, принимать решения на месте. Оценив в нем качества полководца — искусство маневра, порыв и энергию, генерал Деникин, всецело доверяя Врангелю, с искренней радостью продвигал его по службе».