В целях поднятия дисциплины в действующей армии были введены военно-полевые суды и смертная казнь. Сам Брусилов высказался за применение оружия за неисполнение боевых приказов и агитацию в войсках. После провала наступления он запретил солдатам собираться на митинги, а полковым комитетам вмешиваться в оперативные дела.
Но сам Брусилов уже не устраивал ни Керенского, ни большинство офицеров, которым была нужна сильная рука диктатора. Приехав на фронт, Керенский переговорил с генералами, которые требовали принятия самых жестких мер в отношении тех, кто разлагает армию. 19 июля Брусилов получил приказ сдать командование генералу Корнилову и, не дожидаясь его прибытия в штаб, выехать в Петроград.
В столицу Брусилов не поехал, а заявил, что уезжает в Москву, где у него была квартира.
В 1920 году он предложил свои услуги большевикам, которые привлекали к службе в Красной армии бывших генералов и офицеров русской армии. Брусилов был включен в состав особого совещания при главнокомандующем всеми вооруженными силами республики и вскоре стал его председателем. Осенью 1920 года Брусилов был назначен членом Военно-законодательного совещания при Реввоенсовете республики.
В 1923 году он был назначен инспектором кавалерии РККА. В его обязанности входила организация кавалерийских соединений, подготовка командных кадров и руководство Высшей кавалерийской школой. Но долго существовать управлению Брусилова было не суждено. Его расформировали, а самого Брусилова перевели в Реввоенсовет для исполнения особо важных поручений, по сути, уволив в отставку.
Простудившись, Брусилов заболел воспалением легких и скончался 17 марта 1926 года.
