1 мая 1906 года полковник Корнилов назначается делопроизводителем Управления генерал-квартирмейстера Генерального штаба. На этом посту он прослужил всего одиннадцать месяцев. За это время Корнилов совершает ряд поездок в Европу, Туркестан и на Кавказ. В апреле 1907 года его — одного из самых способных офицеров Генерального штаба, крупного специалиста-востоковеда — назначают военным агентом России в Китай. Четыре года проведет он на этом посту.
В начале XX века ведущие мировые державы — Британская империя, Франция, Германия, Япония и Североамериканские Соединенные Штаты сосредоточивали свои усилия по контролю за Китаем. Россия также имела там свои интересы. Через Маньчжурию, из Забайкалья на Дальний Восток, тянулась Китайско-Восточная железная дорога. Интерес России к Китаю диктовался насущными экономическими, политическими и военными интересами.
«Новый народ, жизнь великой Срединной империи захватили Корнилова, — писал В. Севский. — Китай подымается, он разогнет могучую спину и покажет кулак маленькой Европе. К нему надо присмотреться, его надо изучать»{107}. Полковник Корнилов снова возвращается к любимому делу — исследовательской и разведывательной работе. Он продолжает изучать и совершенствовать китайский язык; с разрешения китайских властей путешествует по пограничным с Россией областям; беспрепятственно посещает провинциальные города; знакомится с крепостными сооружениями и коммуникациями; изучает историю страны, традиции и обычаи китайского народа. Верхом он объехал собственно Китай, Монголию, Тарбогатай, Илийский край, Синьцзян и уже знакомую Кашгарию. Все свои наблюдения Корнилов записывает, чтобы потом написать большую книгу о жизни современного ему Китая. Собираемые разведывательные данные он регулярно отправляет в Генеральный штаб и Министерство иностранных дел. Так, только в 1909 году генерал-квартирмейстер получил серьезные отчеты Корнилова «О полиции Китая», «Описание маневров китайских войск в Маньчжурии», «Телеграф Китая», «Охрана императорского города и проект формирования императорской гвардии».
Многие факты различных по времени экспедиций и путешествий Корнилова обросли мифами и легендами. Не обошлась без легенды и его жизнь в Китае.
Как-то Корнилов выяснил, что китайцы скрывают от посторонних глаз отряд своих войск, который обучают по европейскому образцу. Больше всего китайцы опасались острого глаза русского военного дипломата. Корнилов не был бы Корниловым, если бы не попытался проникнуть в тайну этого отряда. Он одевается «в пышный китайский балахон, — пишет современник, — голову покрывает шапочкой с шишечками мандаринов и едет в город, где стоит китайский отряд»{108}. Себя Корнилов называет губернатором какой-то провинции, чуть ли не посланником «самого сына неба — Богдыхана». Его встречают с почестями, а отряд проходит церемониальным маршем мимо «русского мандарина», которому докладывают все, что должен знать посланник «сына неба».
Донесения военного агента в Китае внимательно изучались и оценивались в Генштабе и МИДе. Оценка деятельности Корнилова выразилась в награждении его в 1909 году орденом Святой Анны 2-й степени. Это был пятый российский заслуженный им орден, а еще в 1906 году он награждается мечами к ордену Святого Станислава 2-й степени и в 1907-м — Золотым (Георгиевским) оружием.
Однако боевой офицер и разведчик, герой минувшей войны не вписался в дипломатический мир. Он оказался чрезмерно независимым и самостоятельным. У полковника Генерального штаба Корнилова портятся отношения сначала с поверенным в делах русской дипломатической миссии в Пекине Арсеньевым, который в 1908 году писал в МИД, что вынужден «донести до сведения о ненормальных отношениях, создавшихся здесь между Военным Агентом и вверенной моему управлению Императорской миссией»{109}, а затем и с полномочным послом России в Китае Гирсом. Гире был опытным дипломатом, имевшим обширные связи в петербургских государственных, дипломатических и светских кругах. Конфликт между послом и военным атташе нарастал, а когда их отношения окончательно испортились, Корнилов был отозван из Пекина в Петербург. В сентябре 1910 года он получает уведомление генерал-квартирмейстера Генерального штаба генерала Ю.Н. Данилова о сдаче должности{110}. Возвращается Корнилов в Россию не по железной дороге, а совершив путешествие по Западной Монголии и знакомой уже Кашгарии. Целью такого пятимесячного путешествия было ознакомление с вооруженными силами Китая, дислоцировавшимися близ российской границы.