С молодых лет Лавр проявлял упорство и определенное самолюбие. В 1883 году он сдал все экзамены в Сибирский (омский) кадетский корпус, за исключением французского языка, и поэтому был зачислен туда лишь на правах приходящего. Впрочем, после отличного окончания первого года ему удалось перевестись на обучение за государственный счет.

В 1889 году Л. Г. Корнилов поступил в Михайловское артиллерийское училище, а затем в Николаевскую академию Генерального штаба, которую окончил с малой серебряной медалью и досрочным произведением в капитаны.

До 1904 года служил в штабе Туркестанского военного округа. Участвовал в географических разведывательных экспедициях в Восточном Туркестане, Афганистане, Иране и Индии, собирал важнейшие картографические материалы и сведения о местных народах, занимался созданием агентурных сетей. Проявил себя как блестящий разведчик. Наряду с немецким и французским языками овладел английским, персидским, казахским, монгольским, калмыцким и урду.

С началом Русско-японской войны Лавр Корнилов добился назначения в действующую армию и получил должность штаб-офицера 1-й бригады Сводно-стрелкового корпуса (фактически исполнял обязанности начальника штаба). После поражения Русской армии под Мукденом полки бригады Корнилова попали в окружение, которое ему удалось прорвать в результате штыковой атаки. Храбрые действия военачальника были отмечены несколькими наградами, в том числе орденом Святого Георгия IV степени и Георгиевским оружием, а сам он был произведен в чин полковника.

Несмотря на неудачное окончание Русско-японской войны, наиболее отличившиеся генералы получали продвижение по службе в рамках реформирования армии. В их числе был и Л. Г. Корнилов, поступивший в 1906 году на службу в главное управление Генерального штаба, где в его обязанности входило формирование разведки на южных рубежах России.

Вскоре Лавра Георгиевича настигли личные трагедии: ему пришлось пережить смерть отца и маленького сына. Имея репутацию востоковеда, он оставил штабную должность и отправился в Китай в качестве военного агента. В 1910 году Корнилова отозвали, и после недолгой службы командиром 8-го Эстляндского полка он вернулся на Дальний Восток начальником отряда пограничной стражи в чине генерал-майора. Его дипломатическая деятельность была высоко оценена государственными наградами не только России, но и Британии, Франции, Японии и Германии.

В 1913 году Л. Г. Корнилов инициировал расследование в отношении организации довольствия, выявив факты хищений, что в конечном итоге вылилось в серьезный конфликт с премьер-министром В. Н. Коковцовым. Корнилов вернулся в военное ведомство командиром бригады 9-й Сибирской стрелковой дивизии на острове Русском во Владивостоке. Причем, как считает доктор исторических наук, известный исследователь Белого движения В. Ж. Цветков, карьера Лавра Георгиевича могла завершиться на этом, если бы не начало Первой мировой войны.

В августе 1914 года Корнилов отбыл на фронт командиром 1-й бригады 48-й пехотной дивизии (будущей «Стальной») в корпусе генерала А. А. Цурикова. Дивизия входила в состав 8-й армии генерала А. А. Брусилова, которая находилась на крайнем левом фланге Юго-Западного фронта. Началось общее наступление Русской армии против Австро-Венгрии. На ко