Когда в апреле 1916 г. Алексеев получил звание генерал-адъютанта, то на поздравления сухо заметил: «Стоит ли поздравлять? Разве мне это надо? Помог бы Господь нам, – этого нам надо желать!».

Став начальником штаба Верховного главнокомандующего, Алексеев, по сути, сосредоточил в своих руках все реальное управление русскими армиями. Император, как правило, принимал лишь общее участие в разработке операций, влияя лишь на кадровую политику. Начальник штаба обычно ограничивался общими докладами, не всегда посвящая венценосца во все детали. Как считал генерал Деникин: «Такая комбинация, когда военные операции задумываются, разрабатываются и проводятся признанным стратегом, а «повеления» исходят от верховной и притом самодержавной власти, могла быть удачной». Алексеев также стремился наладить более тесные отношения с тылом, активно сотрудничая с представителями общественности (А. И. Гучковым и князем Н. Н. Львовым), при этом стараясь оставаться максимально в стороне от политических интриг и сохраняя доверительные отношения с императором.

С приходом Алексеева изменилось и отношение к союзникам. Как свидетельствовал генерал А. И. Спиридович: «Отношение к союзникам Алексеева было вообще более серьезно и более патриотично, чем у старой Ставки. При великом князе Николае Николаевиче в Ставке союзников «обожали», перед ними распростирались по земле, для них жертвовали своими русскими интересами. И это было все. При Алексееве на союзников стали смотреть деловитее. От союзников, кроме прекрасных слов, стали требовать взаимной и своевременной поддержки, фактической, на деле».

На военном совете в Ставке Верховного главнокомандующего. 1 апреля 1916 г.

План на 1916 г. Ставка вырабатывала с учетом действий союзников. Основное наступление решено было вести войсками Западного фронта, при этом остальные фронты должны были оказать ему максимальное содействие. Юго-Западному фронту А. А. Брусилова предписывалось нанести удар на Луцк. Таким образом, изначальная идея Брусиловского прорыва была выдвинута Алексеевым. Наступление началось 4 июня, и его успех превзошел все ожидания.

Алексеев, который никогда не следовал шаблону, быстро начал искать силы для пополнения войск Юго-Западного фронта с целью развития успеха. Однако на помощь австрийцам пришли германцы, а наступательный порыв русских выдохся. Начальник штаба Ставки тогда благосклонно относился к выступлению Румынии на стороне Антанты для поддержки русских армий, но румынские войска сразу показали свою недееспособность и потерпели серьезное поражение.

К октябрю 1916 г. фронты вновь перешли к позиционной борьбе. В это же время сказались гигантские физические перегрузки, которые до этого выдерживал Алексеев. Он серьезно заболел и временно сдал командование. Но, даже находясь на лечении, он пытался оставаться в курсе событий и принимал участие в разработке плана на 1917 год.

Вернулся в Ставку Алексеев лишь в середине февраля 1917 г. К тому времени уже полным ходом нарастал внутриполитический кризис. Ряд историков ставят в вину генералу его связи с думскими заговорщиками и содействие в свержении монархии. Документальных данных о его участии в заговоре нет. Следует также иметь в виду, что для Алексеева, монархиста по своим взглядам, превыше всего было сохранение боеспособности русской армии, а потому он все больше склонялся к мысли о необходимости создания ответственного министерства и конституционной монархии. Когда же император выехал из Ставки, чего Алексеев советовал не делать, то последний потерял возможность влиять на решения венценосца.

Прощание с конвоем. Художник П. Рыженко. 2004 г.

Приняв свержение монархии как факт, в марте Алексеев стал Верховным главнокомандующим. Генерал надеялся, что новые правители России не затронут воинскую дисциплину. Один из первых его приказов предписывал отлавливать и судить всех левых агитаторов, старающихся проникнуть на фронт. Однако политика Временного правительства, которое решило демократизировать армию (способствуя ее развалу), резко расходилась с устремлениями Алексеева. Испытывал он и давление со стороны Петроградского совета, для которого являлся реакционером. Выход Алексеев нашел в сплочении офицеров, остававшихся верными идеям патриотизма и служения Отечеству, начав активно заниматься созданием широкой общественно-политической сети, способной выступить в будущем стабилизирующей силой. В мае он фактически создал Союз офицеров армии и флота, однако уже скоро последовала отставка.

Алексеев уехал к себе домой в Смоленск. На фронт он ненадолго вернулся в начале сентября, когда неудачей кончилось корниловское выступление. Алексеев был временно назначен начальником штаба Верховного главнокомандующего (коим стал Керенский). Принимая этот пост, он ставил себе цель спасти участников «мятежа» от скорой расправы. Сделать это ему удалось вполне. Затем он подал прошение об отставке и стал принимать активное участие в политической жизни. В конце октября в Петрограде он приступил к созданию подпольной военной организации, членами которой становились, как писал он, «наиболее твердые, прочные, надежные и дельные руководители». После Октябрьской революции Алексеев бежал на Дон, где вместе с Л. Корниловым приступил к созданию Добровольческой армии. Несмотря на определенные трения между ее лидерами, им удалось разделить полномочия: непосредственно боевыми вопросами занимался Лавр Григорьевич, а Алексеев взял на себя политические и финансовые проблемы.

М. В. Алексеев участвовал в Первом и Втором кубанских походах Добровольческой армии. Учитывая возникший политический хаос, генерал старался расширить число союзников и добиться от них максимальной помощи для Добровольческой армии, откладывая решение больших спорных вопросов на будущее. Так, он провозгласил верность союзническим обязательствам, стремясь использовать этот лозунг в торге с Англией и Францией; выдвигал расплывчатую демократическую платформу ради боевого сотрудничества с Донским и Кубанским казачеством. При этом Алексеев пытался объединить народное восстание на Юге России с антибольшевистским в Сибири. К сожалению для белых, тяжелая и несвойственная генералу работа отнимала слишком много сил. Осенью 1918 г., выпив залпом стакан холодной воды, он серьезно заболел и скоропостижно скончался.

М. В. Алексеев был похоронен в Войсковом соборе Кубанского казачьего войска в Екатеринодаре. При отступлении белых войск в начале 1920 г. его прах был переправлен в Сербию и перезахоронен в Белграде.