8 września 1917 roku (26 sierpnia według kalendarza juliańskiego) po południu do gabinetu premiera Aleksandra Kiereńskiego w Pałacu Zimowym przyszedł Władimir Nikołajewicz Lwow, poseł do Dumy i były oberprokurator Świętego Synodu w pierwszym Rządzie Tymczasowym. Wracał prosto z Mohylewa, z kwatery naczelnego wodza, generała Ławra Korniłowa. Przywiózł coś, co Kiereński zrozumiał jako ultimatum: generał żąda wprowadzenia stanu wojennego w Piotrogrodzie, przekazania mu całej władzy wojskowej i cywilnej oraz dymisji wszystkich ministrów. Tego samego wieczoru premier, przekonany, że ma do czynienia ze spiskiem, kazał aresztować Lwowa, a w nocy odwołał Korniłowa ze stanowiska. Tak zaczęła się sprawa Korniłowa, nazywana też buntem albo puczem Korniłowa, jeden z punktów zwrotnych rewolucji rosyjskiej.
Premier i generał
Konflikt narastał od końca lipca, gdy Kiereński powierzył Korniłowowi naczelne dowództwo. Generał domagał się kary śmierci także na tyłach, ograniczenia roli komitetów żołnierskich, militaryzacji kolei i przemysłu zbrojeniowego. Premier, który musiał się liczyć z radami, zwlekał. Na Naradzie Państwowej w Moskwie pod koniec sierpnia prawica powitała Korniłowa jak zbawcę, a on sam ostrzegł, że bez zmiany polityki Rosja straci Rygę. 3 września Niemcy rzeczywiście weszli do Rygi. Upadek miasta jedni odczytali jako dowód rozkładu armii, inni jako pretekst do „zaprowadzenia porządku”.
Mimo wzajemnej nieufności Kiereński i Korniłow próbowali się porozumieć. Pośredniczył faktycznie kierujący ministerstwem wojny Boris Sawinkow, który 5 i 6 września (23–24 sierpnia st. st.) przebywał w Mohylewie. Uzgodnił z generałem, że Piotrogrodzki Okręg Wojskowy zostanie podporządkowany Stawce, ale sama stolica pozostanie w gestii rządu, oraz że do miasta przybędzie korpus kawalerii, który w razie potrzeby wprowadzi stan wojenny i obroni rząd przed bolszewikami. Rząd obawiał się powtórki dni lipcowych. Sawinkow prosił, by korpusem nie dowodził znany z monarchistycznych poglądów generał Aleksandr Krymow i by nie wysyłać Kaukaskiej Tubylczej Dywizji Konnej, zwanej Dziką Dywizją. Korniłow nie zmienił jednak swoich rozkazów. 3 Korpus Kawalerii i Dzika Dywizja, skupione w rejonie Wielkich Łuków i Newla, ruszyły w stronę Piotrogrodu, a dowództwo całej wyprawy otrzymał właśnie Krymow. Według jego tajnego rozkazu w razie wystąpienia bolszewików miał zająć stolicę, rozbroić garnizon i ludność i rozpędzić rady. W Stawce dyskutowano już o składzie nowego rządu z Korniłowem na czele.
Misja Lwowa
W tę rozgrywkę wmieszał się Lwow, człowiek dobrej woli, ale gadatliwy i skłonny do przeceniania własnej roli. Po raz pierwszy odwiedził Kiereńskiego 4 września (22 sierpnia st. st.). Przedstawiał się jako wysłannik wpływowych kół społecznych i namawiał premiera do poszerzenia rządu o polityków prawicy. Co mu Kiereński odpowiedział, do dziś pozostaje sporne. Premier zeznawał później, że chciał tylko wybadać, co się za Lwowem kryje. Lwow twierdził, że otrzymał zgodę na rozmowy w sprawie przebudowy rządu. Wieczorem 6 i rano 7 września (24–25 sierpnia st. st.) rozmawiał w Mohylewie z Korniłowem, któremu z kolei przedstawił się jako osobisty wysłannik premiera. Generał uznał, że Kiereński jest gotów ustąpić. Powiedział Lwowowi, że widzi wyjście w stanie wojennym w Piotrogrodzie i skupieniu całej władzy w rękach naczelnego wodza, „oczywiście do Zgromadzenia Ustawodawczego”. Kiereńskiemu proponował tekę ministra sprawiedliwości, Sawinkowowi ministerstwo wojny. Dodał, że nie ręczy za ich życie w Piotrogrodzie, i zapraszał obu do Stawki, gdzie miał im zapewnić bezpieczeństwo.
Po powrocie Lwow przyszedł do Kiereńskiego w Pałacu Zimowym. Według premiera rozmowa zaczęła się kilka minut po piątej po południu. Lwow przedstawił słowa generała w formie, która brzmiała jak ultimatum, a na prośbę Kiereńskiego spisał je na kartce: Korniłow proponuje ogłosić stan wojenny w Piotrogrodzie, przekazać całą władzę wojskową i cywilną naczelnemu wodzowi i odwołać wszystkich ministrów, łącznie z premierem, do czasu utworzenia nowego gabinetu przez naczelnego wodza. Ostrzegał też Kiereńskiego, by nie jechał do Mohylewa. Później Lwow zapewniał, że przekazał jedynie „różne życzenia w sensie wzmocnienia władzy”.
Rozmowa przez aparat Hughesa
Kiereński, z zawodu adwokat, postanowił zdobyć dowód. Około ósmej wieczorem wraz ze współpracownikiem Wasilijem Wyrubowem połączył się z Korniłowem bezpośrednią linią telegraficzną z budynku ministerstwa wojny. Lwow miał być przy tym obecny, ale się spóźnił. Generał czekał przy aparacie kilkanaście minut, więc premier zaczął rozmowę sam, przedstawiając się jako Kiereński i Lwow jednocześnie. Zapytał, czy może działać zgodnie z informacjami przekazanymi przez Lwowa, a potem, występując jako Lwow, czy owa „określona decyzja” ma zostać wykonana. Korniłow, przekonany, że rozmawia o wcześniej uzgodnionych sprawach, odpowiedział, że potwierdza obraz sytuacji przedstawiony Lwowowi i „usilnie prosi” premiera o przyjazd do Mohylewa, najlepiej razem z Sawinkowem, i to „w każdym razie”. Kiereński zapowiedział, że wyjedzie następnego dnia. Ani razu nie wymienił konkretnych żądań.
Dla premiera odpowiedzi generała były potwierdzeniem spisku. Zwolennicy Korniłowa uznali później tę rozmowę za prowokację: generał potwierdzał przecież tylko zaproszenie do Stawki, a nie ultimatum, którego treści nikt w rozmowie nie przytoczył. Po powrocie do pałacu Kiereński kazał Lwowowi powtórzyć całą historię w obecności ukrytego za zasłoną świadka, wysokiego urzędnika stołecznej milicji, a potem około dziesiątej wieczorem oznajmił mu, że jest aresztowany. Lwow spędził noc pod strażą w sąsiednim pokoju.
Nocne posiedzenie rządu
Kiereński poinformował o wszystkim wicepremiera Nikołaja Niekrasowa i Sawinkowa, który bezskutecznie namawiał go do bezpośrednich rozmów z generałem. W nocy zwołał ministrów i nazwał postępowanie naczelnego wodza buntem. Według niektórych relacji posiedzenie było burzliwe, a Kiereński zażądał dla siebie nadzwyczajnych pełnomocnictw. Ministrowie przekazali mu w końcu pełnię władzy do opanowania sytuacji i oddali się do jego dyspozycji. Ministrowie z partii kadetów, którzy już wcześniej zapowiadali odejście, złożyli dymisję i przestali przychodzić do urzędów, nie chcąc brać udziału w rozprawie z generałem, na którego liczyli.
W nocy z 8 na 9 września do Mohylewa poszedł telegram bez numeru, podpisany po prostu „Kiereński”. Premier nakazywał Korniłowowi natychmiast przekazać obowiązki szefowi sztabu, generałowi Aleksandrowi Łukomskiemu, i przyjechać do Piotrogrodu. Zgodnie z prawem odwołanie naczelnego wodza wymagało decyzji całego rządu. W Stawce, gdzie kilka godzin wcześniej panowało przekonanie, że wszystko idzie gładko, telegram wzięto najpierw za fałszerstwo. Korniłow zdążył jeszcze zawiadomić Piotrogród, że korpus Krymowa stanie pod Piotrogrodem 10 września (28 sierpnia st. st.), a stan wojenny należy ogłosić dzień później.
Spisek czy nieporozumienie
Następnego dnia generał odmówił złożenia dowództwa, Łukomski odmówił jego przejęcia, a Korniłow wezwał naród do ratowania ojczyzny przed rządem, który według niego działał „pod naciskiem bolszewickiej większości rad” w zgodzie z planami niemieckiego sztabu. Kawaleria Krymowa nie zatrzymała się.
Historycy do dziś spierają się, co właściwie zaszło 8 września. Kiereński do końca życia przedstawiał sprawę jako starannie przygotowany spisek prawicy, a historiografia radziecka mówiła o „korniłowszczyźnie”, kontrrewolucyjnej próbie dyktatury. Z kolei Richard Pipes, a wcześniej George Katkov, przekonywali, że to raczej Kiereński wykorzystał nieporozumienie, by pozbyć się niewygodnego rywala i przedstawić się jako obrońca rewolucji. Wielu historyków, m.in. William Chamberlin, przyjmuje wersję pośrednią: w otoczeniu Korniłowa rzeczywiście szykowano przewrót, Kiereński sam wezwał korpus kawalerii pod stolicę, a Lwow, przekazując każdej stronie zniekształcone słowa drugiej, nieświadomie zerwał nici spisku, którego do końca nie rozumiał. Amerykański historyk Mark Steinberg nazwał całą sprawę „dziwną mieszaniną spisku i zamętu”.