В 1910 г. окончил Николаевскую военную академию, в 1911 г. – курс Офицерской кавалерийской школы. Первую мировую войну встретил командиром эскадрона в чине ротмистра. 13 октября 1914 г. одним из первых русских офицеров (в период с начала Великой войны) награжден орденом Св. Георгия IV степени – за конную атаку под Каушеном, в ходе которой была захвачена неприятельская батарея (23 августа 1914 г.). В декабре 1914 г. получает чин полковника. 10 июня 1915 г. награжден Георгиевским оружием.
В октябре 1915 г. переведен на Юго-Западный фронт и 8 октября 1915 г. получил назначение командиром 1-го Нерчинского полка Забайкальского казачьего войска. При переводе ему была дана следующая характеристика его бывшим командиром: «Выдающейся храбрости. Разбирается в обстановке прекрасно и быстро, очень находчив в тяжелой обстановке».
«Если офицер отдал приказание, – говорил Врангель, – и оно не выполнено, он уже не офицер, на нем офицерских погон нет».
В августе 1918 г. вступил в Добровольческую армию, имея к этому времени чин генерал-майора и будучи Георгиевским кавалером. 28 ноября 1918 г. за успешные боевые действия в районе села Петровского произведен в чин генерал-лейтенанта.
Петр Николаевич был противником ведения конными частями боев по всему фронту. Врангель стремился собирать конницу в кулак и бросать ее в прорыв. Именно блистательные атаки врангелевской конницы определили окончательный результат боев на Кубани и Северном Кавказе.
В январе 1919 г. некоторое время командовал Добровольческой армией, с января 1919 г. – Кавказской Добровольческой армией. Находился в натянутых отношениях с главнокомандующим ВСЮР генералом А. И. Деникиным, так как требовал скорейшего наступления в царицынском направлении для соединения с армией адмирала А. В. Колчака (Деникин настаивал на скорейшем наступлении на Москву).
Крупной военной победой барона стало взятие Царицына 30 июня 1919 г., до этого трижды безуспешно штурмовавшегося войсками атамана П. Н. Краснова в течение 1918 г. Именно в Царицыне прибывший туда вскоре Деникин подписал свою знаменитую «Московскую директиву», которая, по мнению Врангеля, «являлась смертным приговором войскам Юга России». В ноябре 1919 г. назначен командующим Добровольческой армией, действовавшей на московском направлении. 20 декабря 1919 г. из-за разногласий и конфликта с главнокомандующим ВСЮР отстранен от командования войсками, а 8 февраля 1920 г. уволен в отставку и отбыл в Константинополь.
2 апреля 1920 г. главнокомандующий ВСЮР генерал Деникин принял решение уйти в отставку со своего поста. На следующий день в Севастополе созвали военный совет под председательством генерала Драгомирова, на котором главнокомандующим выбрали Врангеля.
В течение шести месяцев 1920 г. П. Н. Врангель, правитель Юга России и главнокомандующий Русской армией, старался учесть ошибки своих предшественников, смело шел на немыслимые ранее компромиссы, но борьба была уже проиграна.
При поддержке главы Правительства Юга России, видного экономиста и реформатора А. В. Кривошеина, разработал ряд законодательных актов по аграрной реформе, среди которых главным является «Закон о земле», принятый правительством 25 мая 1920 г.
В основе его земельной политики лежало положение о принадлежности большей части земель крестьянам. Покровительствовал рабочим, приняв ряд положений по рабочему законодательству. Но, несмотря на все предпринимаемые меры, материальные и людские ресурсы Крыма были истощены. Кроме того, Великобритания фактически отказалась от дальнейшей поддержки белых. Эти действия Британии, расцененные как шантаж, не повлияли на принятое решение продолжать борьбу до конца.
Через несколько дней после вступления барона Врангеля в должность им были получены сведения о подготовке красными нового штурма Крыма, для чего большевистское командование стягивало сюда значительное количество артиллерии, авиации, 4 стрелковые и кавалерийскую дивизии. В числе этих сил находились также отборные войска большевиков – Латышская дивизия, 3-я стрелковая дивизия, состоявшая из интернационалистов – латышей, венгров и др.
13 апреля 1920 г. латыши атаковали и опрокинули на Перекопе передовые части генерала Я. А. Слащева и уже начали продвигаться в южном направлении от Перекопа в Крым. Слащев контратаковал и погнал противника назад, однако латышам, получавшим с тыла подкрепления за подкреплениями, удалось зацепиться за Перекопский вал. 14 апреля генерал барон Врангель нанес красным контрудар, и их наступление было остановлено на подступах к Перекопу.
Приняв Добровольческую армию в обстановке, когда все Белое движение было проиграно его предшественниками, Врангель сделал все возможное для спасения ситуации, но, в конце концов, вынужден был вывезти остатки армии и гражданского населения, которые не хотели оставаться под властью большевиков. Остатки белых частей (приблизительно 100 тыс. чел.) в организованном порядке эвакуировали в Константинополь при поддержке транспортных и военно-морских кораблей Антанты.