В ночь с 6 на 7 июля Александр Васильевич вступил в командование флотом. Уже на рассвете следующего дня, подняв свой флаг на линкоре «Императрица Мария», он вышел в море на перехват германо-турецкого крейсера «Бреслау». Встретив «Бреслау», Колчак вступил с ним в бой и преследовал его до самого Босфора. Это был последний рейд вражеских кораблей на Черном море. Дальнейшая морская война свелась, как и на Балтике, преимущественно к минным постановкам. Во вражеских водах было выставлено более 2 000 мин, на которых подорвался ряд турецких кораблей, а остальной флот противника был блокирован и лишён возможности морских перевозок. Единственной крупной потерей с русской стороны была гибель, при невыясненных до сих пор до конца обстоятельствах, линейного корабля «Императрица Мария», взорвавшегося 7 октября на Севастопольском рейде.
На лето 1917 года намечалась десантная операция, целью которой был захват Босфора и Дарданелл и разрешение ключевой для России геополитической «проблемы проливов». Но этому помешал Февральский переворот и последовавшие за ним события.
Известие о событиях в столице вице-адмирал Колчак получил в Батуме, во время совещания с Главнокомандующим Кавказским фронтом, Великим Князем Николаем Николаевичем. 2 марта Колчак издал приказ по Черноморскому флоту, который призывал всех чинов флота сохранять спокойствие и выполнять свой долг перед Государем Императором и Родиной. Александр Васильевич не стал посылать Государю телеграмму с предложением отречься от престола, как это сделали Великий Князь Николай Николаевич, остальные Главнокомандующие фронтами и адмирал А. И. Непенин. Однако позже Колчак поставил генерала Алексеева в известность, что предложение командующих фронтами принял безоговорочно. Говоря о своих политических взглядах, адмирал признавал впоследствии, что он «относился к монархии как к существующему факту, не критикуя и не вдаваясь в вопросы по существу об изменениях строя». Главным для него было - приносить пользу России, находясь на своём посту. Именно поэтому во Временном Правительстве Колчак первоначально увидел силу, способную спасти страну от падения в пропасть. В 1920 году на допросе в Иркутске он сказал: «...После совершившегося переворота [я] стал на точку зрения, на которой я стоял всегда, что я, в конце концов, служил не той или иной форме правительства, а служу Родине своей, которую ставлю превыше всего».
В апреле А. В. Колчак побывал в Петрограде, где выступил с докладом об оперативной и политической обстановке на Черном море перед председателем Совета министров князем Г. Е. Львовым и приезжавшим в столицу генералом Алексеевым, встречался с военным и морским министром А. И. Гучковым и другими политическими деятелями. Стал он и свидетелем принятия «Декларации прав солдата» - документа, способствовавшего деморализации армии. Поездка дала Колчаку возможность ознакомиться с общей обстановкой в стране и расстановкой политических сил, и по возвращении в Севастополь он 25 апреля выступил с речью перед Офицерским союзом Черноморского флота и собранием делегатов армии, флота и рабочих, стараясь убедить аудиторию, в первую очередь моряков, в невозможности немедленного прекращения войны и необходимости сохранить вооружённые силы - тем более что на фронте к этому времени уже активно шло «братание» с немцами, а по Кронштадту прокатились волной убийства офицеров. До начала июня Черноморский флот, несмотря на активные действия большевицких агитаторов и многочисленные митинги, сохранял боеспособность. Происходило это во многом благодаря личному авторитету адмирала, его влиянию на матросские массы. Немалую поддержку оказывал ему и капитан 1-го ранга М. И. Смирнов - начальник Штаба флота, знавший Колчака ещё со времён обучения в Морском корпусе (он учился в младшей роте), а впоследствии прошедший с ним всю эпопею Белого движения в Сибири в должностях управляющего морским министерством и командующего Речной боевой флотилией. Но после того, как 6 июня Севастопольский Совдеп вынес постановление об отрешении от должностей Колчака и Смирнова и разоружении офицеров, Александр Васильевич счёл для себя невозможным дальше командовать флотом.
Когда же матросы попытались отобрать его Золотое оружие - саблю, полученную за отличия в Русско-Японской войне, - Колчак совершил поступок, вошедший в легенду. По рассказу одного из очевидцев, он собрал команду своего флагманского корабля - линкора «Георгий Победоносец» - и произнёс речь, в которой заявил, что подчиняется решению о сдаче оружия, но считает нужным сообщить, что даже японцы в Порт-Артуре не взяли его заслуженную в боях Георгиевскую саблю. С этими словами адмирал снял своё оружие и бросил его в море. Однако красивая легенда обрастает массой домыслов, например о том, что адмирал якобы переломил саблю через колено или что позже она была выловлена из воды и возвращена Колчаку. Вызывает некоторые сомнения и упоминание о благородстве японцев, противопоставленных Совдепу: ведь наградное оружие Александр Васильевич получил уже после возвращения из плена. Георгиевское Оружие всё же вернулось к нему, но в виде кортика, поднесённого адмиралу Союзом офицеров Армии и Флота при следующем адресе, очень тронувшем Колчака: