Через два дня после приезда Врангеля в Яссы из Ставки пришла телеграмма о его назначении командиром 3-го конного корпуса с приказом нового Верховного главнокомандующего Керенского от 9 сентября. Сводный же конный корпус был расформирован. Однако скоро выяснилось, что на ту же должность назначен и генерал от кавалерии П. Н. Краснов. Врангель вспоминал:
«Всё последнее время я жил под тяжелым нравственным гнетом. Участь генерала Корнилова, самоубийство генерала Крымова, возглавление армии „революционным главковерхом“, „заложником демократии“ во Временном правительстве адвокатом Керенским, все события последних дней глубоко потрясли армию. Остановившийся было процесс разложения возобновился, грозя совсем развалить фронт, а с ним и Россию. Однако решение генерала Алексеева принять должность начальника штаба Верховного Главнокомандующего, казалось, говорило, что не всё потеряно. Если генерал Алексеев решил стать начальником штаба „главковерха из Хлестаковых“, то, видимо, есть еще надежда на какой-то исход. В минуту, когда я мог ежечасно ожидать ареста, назначение мое командиром корпуса, расположенного в окрестностях столицы, корпуса, в состав которого входила родная мне Уссурийская дивизия, казалось мне перстом Провидения. Я не знал, насколько еще уцелели от разложения части корпуса и удастся ли мне взять корпус в руки; не знал, какая участь постигла объединенные графом Паленом офицерские организации в столице. Я решил немедленно ехать в Петербург.
Я прибыл в Петербург утром. Заехав домой переодеться, я отправился в штаб округа. В дверях штаба я столкнулся с генералом Красновым, старым знакомым моим еще с японской войны, последнее время командовавшим 2-ой сводной казачьей дивизией. Он был чрезвычайно удивлен, узнав о назначении моем командующим 3-м конным корпусом. Оказалось, что он почти одновременно со мной тоже допущен Ставкой к командованию этим корпусом и уже в командование вступил. В последнее время при массовой смене лиц командного состава такие недоразумения случались часто. Я ничего не имел против неожиданного осложнения и решил не торопиться с принятием корпуса, предварительно ознакомившись с обстановкой».
Командующим Петроградским военным округом был назначен полковник Полковников, бывший начальник штаба Уссурийской дивизии. Он тоже принимал участие в корниловском выступлении во главе Амурского полка, но вовремя перешел на сторону Керенского. Полковников объяснил Врангелю, что, поскольку приказ о его назначении последний по времени, именно он и должен принять корпус. Петр Николаевич ответил, что не может ставить Краснова в неловкое положение, поэтому будет в Петербурге ждать разрешения вопроса.
Врангель поинтересовался, каким образом Полковников, участвовавший в наступлении Корнилова на Петербург, мог быть назначен командующим войсками Петербургского округа. В ответ он услышал: «Вы же назначены командиром 3-го корпуса, чего тоже, очевидно, совершенно не ожидали».
Вероятно, в пользу Врангеля сыграл тот факт, что он прямо не участвовал в выступлении Корнилова.
Вечером барон встретился с графом А. П. Паленом. Тот рассказал, что в первые дни после разрыва корниловской Ставки с правительством Керенского большинству его офицеров-подпольщиков пришлось скрываться или бежать из города во избежание начавшихся арестов. Сам Пален пережидал эти дни в Рябове, имении своего знакомого Всеволожского под Петроградом.
Вечером Полковников связался с Врангелем по телефону и попросил зайти в штаб округа. Там генерал узнал, что «по условиям политического момента и ввиду его политической фигуры» военный министр Верховский не находит возможным его назначение командиром корпуса, расположенного в окрестностях столицы. Полковников добавил, что Верховный главнокомандующий Керенский с ним согласился и Врангелю будет предложено другое назначение. Петр Николаевич, однако, заявил, что никакого другого назначения не примет и будет ходатайствовать об увольнении в отставку.
Полковников заметил, что отставка старших начальников ныне не производится — имеется приказ военного министра, запрещающий возбуждение таких ходатайств. Тогда Врангель поехал за уточнением в министерство, где полковник Самарин подтвердил, что отставку ему получить не удастся.
Для решения вопроса Врангелю оставалась Ставка. Однако нового начальника штаба Верховного главнокомандующего генерала Духонина он совсем не знал, как и генерал-квартирмейстера, и дежурного генерала в Могилеве. Зато помощником начальника штаба по гражданской части состоял В. В. Вырубов, приятель барона по студенческим годам и времени службы вольноопределяющимся в Конногвардейском полку. И Врангель послал Вырубову телеграмму, прося помочь получить отставку.
На следующий день Петр Николаевич узнал, что прибывший в Петроград командующий Северным фронтом генерал Черемисов желает его видеть и просит приехать к полудню в Зимний дворец, где он должен быть у Керенского. Черемисов предложил Петру Николаевичу поступить в его распоряжение и ехать с ним в Псков. Однако барон подтвердил, что твердо решил оставить службу.
По приезде в Могилев Врангель явился к генералу Духонину, которого увидел впервые. Он так описал эту встречу и свое последовавшее за ней решение: «Среднего роста, полный, румяный, с густыми вьющимися черными волосами, чрезвычайно моложавый, он производил впечатление очень мягкого, скромного человека. Он стал уговаривать меня отменить мое решение, доказывая, что при настоящих условиях долг старших начальников оставаться в армии, что только их присутствие в армии еще дает возможность бороться с развалом. Я твердо стоял на своем. В тот же день я подал на имя генерала Духонина рапорт. Я писал, что, будучи назначен командиром 3-го корпуса, к командованию корпусом допущен не был. Ввиду всей прежней моей службы причину этого могу видеть лишь в моих политических убеждениях, „не всем угодных“, что „убеждений своих никогда не менял и в угоду кому бы то ни было менять не буду“, и ходатайствовал об увольнении меня в отставку».
Несомненно, монархические убеждения Врангеля не были тайной ни для кого, включая Керенского, поэтому-то новый главковерх и не хотел давать ему должность, связанную с командованием крупными воинскими соединениями.
Несколько дней спустя Духонин через Вырубова передал Врангелю, что Керенский не считает возможным уволить в отставку одного из старших кавалерийских начальников. Петру Николаевичу была предложена должность командующего войсками Минского округа, но он отказался.
Продолжая добиваться официальной отставки и в то же время прекрасно понимая, что в военное время никто ее не предоставит, Врангель поселился в вагоне Вырубова в Могилеве, обедал и ужинал вместе с ним у общего приятеля графа К. А. Бенкендорфа, состоявшего при военных представителях иностранных держав. Как-то за столом зашел разговор о необходимости реорганизации армии. Вырубов рассказал, что этим как раз сейчас и занимаются в Ставке. Предполагалось организовать армию по территориальному принципу в надежде, что части, состоящие из земляков, будут более упорно сражаться и меньше подвергнутся разложению. Врангель стал горячо доказывать, что территориальная система может лишь расчленить армию на национальные контингенты и будет способствовать сепаратизму национальных окраин. Да и переход на территориальную систему в военное время практически неосуществим. Он предложил другой план. В мемуарах он писал:
