Секретарь народного суда Казанской Рабоче-Крестьянской Республики (апрель – май 1918).
Участник Гражданской войны. Помощник начальника Оперативного управления штаба Высшего военного совета по разведывательной части (май – сентябрь 1918), начальник РО штаба РВС Республики (сентябрь – октябрь 1918), старший помощник заведующего особым делопроизводством военного отдела Высшей военной инспекции РСФСР (ноябрь 1918 – март 1919), 1-й помощник начальника штаба НКВМ Украины (март – август 1919), начальник разведывательного отделения Оперативного управления ПШ РВС Республики (август – октябрь 1919), начальник Оперативного управления ПШ РВС Республики (октябрь 1919 – февраль 1921). Принимал участие в разработке плана контрнаступления против войск генерала А.И. Деникина (октябрь 1919), один из авторов плана кампании 1920 на Юго-Западном, Западном фронтах и в Крыму.
1-й помощник начальника штаба РККА (февраль 1921 – май 1925), заместитель командующего, командующий войсками Ленинградского ВО (май 1925 – май 1927), командующий войсками Московского ВО (май 1927 – май 1928), начальник штаба РККА (май 1928 – апрель 1931), командующий войсками Приволжского ВО (апрель 1931 – апрель 1932), начальник и военком Военной академии им. М.В. Фрунзе (апрель 1932 – сентябрь 1935), командующий войсками Ленинградского ВО (сентябрь 1935 – май 1937). Начальник Генштаба РККА (май 1937 – август 1940), заместитель наркома обороны СССР (август 1940 – июль 1941).
На первых порах ВВС организовывал разведку на базе партизанского движения. В этой связи в рамках Высшего военного совета существовал штаб партизанских формирований и отрядов, включавший в себя и разведывательный отдел. Этот отдел был создан с целью «организовать широкую тайную разведку в оккупированных и занятых неприятелем областях России и в нашей прифронтовой полосе, подготовить тайную агентуру на случай дальнейшего вторжения германцев и австро-венгерцев в пределах России». В качестве агентуры рекомендовалось использовать жителей оккупированной полосы и партизан, причем агентов следовало вербовать только из «элементов, социально близких советской власти». Организация агентурной разведки на базе партизанского движения была весьма ценным началом. Впоследствии ВВС возложил организацию разведки на нижестоящие штабы войсковых объединений: «завес» – отрядов, районов и участков.