Его отца звали Егорием, он был простым казаком, который дослужился до подхорунжего и работал письмоводителем. Мать — Прасковья Ильинична Хлыновская происходила из старинной казачьей семьи, при этом она имела польские и калмыцкие корни, что отразилось на внешности Лавра Георгиевича. Семья жила небогато и при поступлении в кадетский корпус Лавр не знал французский язык, но кто-то из офицеров разглядел в нем большой талант и вскоре он стал лучшим учеником.
Лавр Георгиевич окончил кадетский корпус, Михайловское артиллерийское юнкерское училище (с малой золотой медалью) и Академию Генштаба. Он мог выбрать любой гвардейский полк, но неизменно рвался в Туркестан. Пользуясь своей внешностью, он проникал в недоступные даже для профессиональных разведчиков места и добывал бесценную информацию, а также издал военный учебник и составил подробные карты. За выдающиеся успехи он был дважды награжден и встретил русско-японскую войну в чине подполковника. На фронте Лавр Георгиевич неоднократно отличился, в числе других наград был отмечен орденом Святого Георгия 4-й степени, произведен в полковники и позже получил Георгиевское оружие.
В мирное время Корнилов служил вначале в Генштабе, а затем попросил о переводе, был военным атташе в Китае и состоял в Императорском географическом обществе. За блестящую службу он был вновь награжден и произведен в генералы. Первую Мировую войну Корнилов встретил на посту командира 48-й пехотной дивизии, прозванной позже «стальной». Корнилов внезапными атаками неизменно громил противника. Однажды во главе сотни разведчиков он разбил два вражеских полка и захватил австрийского генерала в плен. Во время отступления дивизия Корнилова героически сдерживала неприятеля, но понесла огромные потери. Корнилов лично возглавил один из батальонов и повел его на прорыв, в бою он был дважды ранен и после четырех дней скитаний пленен. Николай Второй лично подписал приказ о награждении генерала орденом Святого Георгия 3-й степени. Вскоре Корнилов был вычеркнут из списков чинов армии, но сам генерал не смирился и с третьей попытки бежал из плена.