В августе он назначается на первый свой пост в военной разведке – военным агентом (позднее они и у нас стали называться военными атташе) советского Генерального консульства в Одессе. Официальное присутствие советских граждан в городе правительство гетмана П. Скоропадского и немцы терпели недолго. По обвинению в вербовке людей для Красной Армии Семён Петрович и генеральный консул были арестованы и в октябре высланы в Советскую Россию.
В Москве Урицкий возглавляет Московский окружной военный контроль (т. е. военную контрразведку округа). Когда в декабре все органы военного контроля, которые ранее подчинялись Региструпру Полевого штаба РВСР, были переданы в ВЧК, Урицкого направляют на учебу в Академию Генерального штаба. Но в мае 1919-го его отзывают из Академии и назначают на Южный фронт старшим помощником начальника штаба 58-й стрелковой дивизии. В середине августа 1919 года дивизия под командованием И. Ф. Федько, сражаясь с деникинцами, обороняла район Херсон-Николаев-Вознесенск. И в этот момент махновские агитаторы спровоцировали выступление бойцов из тыловых подразделений, внушив им, что большевики отступают потому, что не хотят защищать Украину. Начдив Федько и комиссар Михелович были арестованы, им обоим грозила смерть. В этой ситуации Семён Петрович Урицкий поднял по тревоге батальон связи, вывел его к захваченному махновцами бронепоезду и отбил у озверевшей толпы начдива и комиссара. Мятежники разбежались, управление дивизией было восстановлено, и Федько отвел её к Вознесенску, где дивизия вошла в состав Южной группы войск, вместе с которой совершила четырехсоткилометровый поход по тылам врага[33].
Находчивость С. П. Урицкого при спасении начдива и комиссара была отмечена в приказе Реввоенсовета республики. Приказ целиком посвящался молодому красному командиру, награжденному за этот подвиг орденом Красного Знамени. Урицкий, говорилось в приказе, «неоднократно доказывал свою преданность в борьбе с врагами Рабоче-Крестьянской Республики».
В октябре 1919 года, при штурме Киева, Урицкий был тяжело ранен и контужен, полгода лечился в госпиталях Москвы и Одессы и в мае 1920 года назначен командиром и комиссаром Отдельной кавалерийской бригады Южного фронта. Несколько дней побыв в августе временно исполняющим обязанности начальника оперативного (агентурного) отделения Региструпра, он возвращается на фронт в свою бригаду, вместе с которой громит в Крыму Врангеля.
В декабре 1920-го Урицкого вновь посылают на учебу в Академию Генштаба РККА. Узнав о мятеже в Кронштадте в марте 1921, слушатели Урицкий и Федько просятся на фронт. Их назначают в 187-ю бригаду – Семёна начальником штаба, а Ивана командиром бригады. Они участвовали в штурме мятежного города и были награждены орденами Красного Знамени в апреле того же года. Кроме того, Петроградский Совет наградил Урицкого именными золотыми часами, а «в подарок от тов. Троцкого за взятие города Кронштадта» он получил верховую лошадь (приказ по Военной академии РККА № 74 от 01.04.1921, § 22).
В мае 1921 года Урицкий приезжает в Одессу и 28 числа принимает у бывшего балтийского моряка П. Е. Дыбенко командование Одесским укрепрайоном. Но уже в сентябре отзывается в Москву в Военную академию РККА, которую, согласно документам, заканчивает 25 сентября 1922 года с оценкой «весьма удовлетворительно». Между тем, уже с мая 1922 года он состоит в распоряжении Разведотдела – Разведупра Штаба РККА и до мая 1924-го находится на нелегальной работе во Франции, Германии и Чехословакии. Советский государственный и партийный деятель П. Н. Мостовенко писал о нем: «Я знаю Семена Петровича УРИЦКОГО с 1921 г. Познакомился с ним во время моего полпредства за границей в Праге, куда он был командирован в качестве военного атташе»[34].
Вернувшись из-за рубежа, Урицкий занимает ряд должностей в войсках и военно-учебных заведениях: помощник начальника, начальник и военком Московской пехотной школы им. М. Ю. Ашенбреннера, а также Одесской пехотной школы (1924–1927), командир и комиссар 20-й стрелковой дивизии Ленинградского военного округа (1927–1929), в качестве заместителя начальника штаба Северо-Кавказского военного округа (1929–1930), участвовал в подавлении восстания в Чечне. В 1928–1929 годах окончил армейское отделение Курсов усовершенствования высшего командного состава. Командовал 8‑м и 6‑м стрелковыми корпусами Украинского военного округа (1930–1931), был начальником штаба Ленинградского военного округа (1931–1932), командиром и комиссаром 13-го стрелкового корпуса Приволжского военного округа (1932–1934). На излете советско-германского военного сотрудничества побывал в Германии во главе военной делегации (1932–1933), уже после прихода Гитлера к власти, с последней группой командиров РККА находился на учебе в Штутгарте (март – июнь 1933). С июня 1934-го – заместитель начальника Управления механизации и моторизации – Автобронетанкового управления РККА.