Kornilov estis skolto-oficiro en la rusa-japana milito (1904–05), poste laboris en Pekino kiel armea ataŝeo (1907–11). Oni nomumis lin en la unua mondmilito al divizia generalo. Li estis militkaptita ĉe Przemyśl (marto de 1915, fare de la aŭstra-hungara armeo), sed en 1916 sukcesis fuĝis reen al Rusio, kie oni komisiis lin direkti korpuson.
Posta februara revolucio, li estis nomumita de la Provizora Registaro al ĉefo de la (sankt-)petrograda militista distrikto. Ĉar la komandanto volis rigoran disĉiplon, tio igis lin tre malpopulara en la revolucia urbo. Li baldaŭ demisiis kaj reiris al la fronto, kie partoprenis en la fiaska Brusilov-ofensivo. La 1-an de aŭgusto, la ĉefministro Aleksandr Kerenskij nomumis lin armea ĉefkomandanto. Baldaŭ estiĝis konflikto inter ili: ili havais aliajn politikajn ideojn kaj pensojn pri la rolo de la armeo. Fine de aŭgusto, Kornilov komandis taĉmentojn al direkto de Petrogrado, kion Kerenskij rigardis kiel iniciaton je puĉo kaj demisiigis lin kaj devigis lin reveni al Petrogrado. Kornilov rifuzis la ordonon, sed la fervojistoj obstaklis, ke la taĉmentoj atingu la urbon. La 1-an de spetembro, Kornilov kapitulacis kaj oni enprizonigis lin.
Pli poste li eskapis kaj post la bolŝevika puĉo iĝis komandanto de la kontraŭbolŝevika (blanka) volontula armeo.
Post kelkaj monatoj li mortis ĉe batalo por Jekaterinodar.
