Заглянем в послужной список Лавра Георгиевича: в течение года он командует ротой. С 11 августа 1899 года – помощник старшего адъютанта Штаба Туркестанского военного округа; с 19 октября 1901-го – штаб-офицер для поручений при Штабе Туркестанского военного округа; с 13 июня 1904 года – столоначальник Главного штаба. В 1903 году Л. Г. Корнилов отправляется в Индию для изучения местных языков, нравов и обычаев. Русско-Японская война застает его в Белуджистане. После долгих хлопот, 30 сентября 1904 года Корнилов получает разрешение перейти в Действующую Армию, в штаб 1-й стрелковой бригады, с которой и участвует в боях под Сандепу, Мукденом и Телином.
Ученый и этнограф, Л. Г. Корнилов блестяще выдерживает и офицерский экзамен на прочность, устроенный ему судьбой в боях с японцами. При отходе от Мукдена его ослабленная потерями бригада остается в арьергарде, обеспечивая отход 2-й Маньчжурской армии. У деревни Вазые бригада попадает в окружение. Ночью Корнилов воодушевляет подчиненных и ведет их в штыковую атаку, внезапным ударом обращая японцев в бегство. Плотное кольцо врага разорвано, и считавшаяся уже погибшей бригада присоединяется к армии. Наградой Лавру Георгиевичу был орден Святого Георгия IV-й степени. Высочайший приказ так описывает его подвиг:
«…25 февраля 1905 года, получив приказание отвести от Мукдена собравшиеся к Мукденской станции из разных отрядов 1, 2 и 3 стрелковые полки, понесшие в предшествовавшие дни большие потери в офицерских и нижних чинах, подполковник Корнилов, достигнув окрестностей деревни Вазые, около 3 часов пополудни занял здесь позицию и в течение 4-х часов удерживал натиск противника, обстреливавшего наше расположение сильнейшим артиллерийским, пулеметным и ружейным огнем; за это время выбыли из строя 2 командующих полками, а во 2-м стрелковом полку остались лишь 3 офицера.
Выдерживая натиск противника, подполковник Корнилов собрал нижних чинов разных частей, отступавших кучками и поодиночке, отправляя их на север вдоль железной дороги. Им было принято под охрану знамя 10-го стрелкового полка, следовавшее с малым конвоем отдельно от полка, и забраны оставленные пулеметы. Около 7 часов вечера, пропустив значительную массу отходивших нижних чинов разных частей и обеспечив таким образом их отход, подполковник Корнилов приступил к очищению своей позиции. Деревня Вазые была в это время почти окружена противником. Усиленный огонь наших стрелков и атака в штыки 5-й роты 3-го стрелкового полка заставила японцев раздвинуться и открыть дорогу отряду подполковника Корнилова, вынесшему знамена, пулеметы и всех своих раненых и в порядке отступившему на север вдоль железной дороги».
За боевые отличия в 1905 году Л. Г. Корнилов был произведен в полковники, а после заключения мира – 1 мая 1906 года назначен делопроизводителем Управления генерал-квартирмейстера