В октябре 1917 года Какурин уехал в Киев, где жила его семья – жена, итальянка Эльвира-Анна Леопольдовна, урожденная Мерелли, и две маленькие дочери. 27 ноября 1917 года его назначили командиром 7‑го Кавказского стрелкового полка, но эту должность Какурин не занял, оставшись в Киеве. Как писал Николай Евгеньевич в показаниях по делу «Весна», в январе 1918 года «приход армии Муравьева в Киев и ряд стихийных эксцессов, имевших там место, внушили мне большой страх к большевикам и на время уничтожили желание ближе познать их. Думалось, что это разбушевавшаяся стихия, в некоторых своих проявлениях могущая внушить отвращение».
8 марта 1918 года Какурин поступил на службу в армию УНР, вступившую в Киев вместе с германскими войсками, и стал 2‑м генерал-квартирмейстером Генштаба. На допросе в 1930 году Какурин показал: «Начал думать, что украинское движение в оформлении и возглавлении тогда [Украинской Центральной] Рады и представляет какое-то народное движение. Правда, Рада выбросила лозунг самостийности, но мыслилось, что в конце концов этот лозунг отживет, как одно из конъюнктурных исторических явлений, мыслилось, что и Советская Россия как-то трансформируется – возникнет из всего хаоса какая-то общая демократическая власть». Но Николай Евгеньевич якобы поставил условие, чтобы получить такую должность, которая «избавит меня от необходимости участвовать в войне между братскими народами, к которой тогда у меня было сильное отвращение еще даже подсознательное». 10 апреля он был назначен помощником начальника Генерального штаба УНР. Начальником Генштаба был войсковой старшина Александр Сливинский, бывший подполковник Русской императорской армии, сохранивший свою должность и при гетмане Павле Скоропадском, будучи произведен в полковники. Будущий командующий Украинской Галицкой армией, а весной 1918 года помощник военного министра УНР генерал-хорунжий Александр Греков, бывший генерал-майор русской императорской армии, отмечал: «Могу с глубочайшим удовлетворением вспомнить тот порыв, с которым принялись за организационную работу все отделы вновь созданного министерства. Особенно много сделал в этот период помощник начальника Генерального штаба полковник Какурин». Сам Николай Евгеньевич склонен был не слишком высоко оценивать свою роль в строительстве украинской армии, утверждая на допросе в ОГПУ, что «для России вообще особого вреда от этой работы, а именно на должности 2‑го квартирмейстера, которую мне дали, быть не может, так как никакой организации украинской армии украинскими или русскими руками немцы все равно сделать бы не позволили, а поэтому творчество штатов будущих частей, разработка их будущей дислокации, перевод и сочинение уставов, списки Ген[ерального] штаба и пр. – все это носило формы довольно невинного бумажного творчества».