Сам великий князь всегда старался быть впереди. Начальник штаба полковник Юзефович не останавливал его, за что был подвергнут критике офицерами: «Нельзя же так, это брат государя». На патриархальных горцев, более всего ценивших родственные связи, один факт того, что ими командует «сам брат белого царя», производил неизгладимое впечатление. Один из современников рисовал идиллически-трогательные картины, характеризовавшие отношение «сынов Кавказа» к своему царственному командиру: «Тут любовь переходила в обожание. Горцы его боготворили. «Через глаза нашего Михаила сам Аллах смотрит», — говорил один умирающий в госпитале горец, когда великий князь отошел от его постели».

За боевые заслуги Михаил был награжден Георгиевским оружием и Георгием 4-й степени. Он практически не участвовал в жизни императорского двора, но многие опасались влияния его властной и энергичной супруги. В самом начале 1917 года княгиня Е. А. Нарышкина записала в своем дневнике: «Грустные мысли: императрицу ненавидят. Думаю, что опасность придет с той стороны, с которой не ожидают: от Михаила. Его жена очень интеллигентна… В театре ее ложа полна великих князей… Чувствую, что они составляют заговор. Бедный Миша будет в него вовлечен, вопреки себе, будет сначала регентом, потом императором. Достигнет всего».

Февральские события застали Михаила Александровича в Гатчине. По просьбе М. В. Родзянко, председателя Государственной думы, он связывается по прямому проводу со Ставкой, где в это время находится Николай II. Михаил просит старшего брата об уступках «оппозиции», о создании «правительства доверия». Через начальника штаба генерала М. В. Алексеева Николай ответил отказом.

Михаил Александрович был вынужден укрыться в Петрограде на квартире князя П. П. Путятина на Миллионной, неподалеку от Зимнего дворца. Именно сюда 1 марта 1917 года пришел присяжный поверенный H.H. Иванов с просьбой подписать так называемый Манифест великих князей. Данный документ, в котором стране обещали «временный кабинет, облеченный доверием общественности», конституцию и законодательное собрание, был попыткой спасти трон. Михаил решился подписать этот манифест. Однако уже на следующий день, 2 марта, М. В. Родзянко поставил вопрос об отречении Николая II в пользу наследника Алексея при регентстве Михаила Романова.

Сам Николай II никогда не имел иллюзий относительно способностей великого князя к государственным делам. Когда в 1900 году император, находясь в Крыму, заболел брюшным тифом, министр императорского двора барон Фредерикс обратился к нему с вопросом, не пригласить ли в Ливадию Михаила Александровича «для замещения Его Величества во время болезни?». Николай тогда категорически отказался: «Нет-нет. Миша мне только напутает в делах. Он такой легковерный». Подобную точку зрения разделяла и вдовствующая императрица Мария Федоровна, находя Михаила Александровича не только «легковерным», но и «легкомысленным».

Правда, были и другие отзывы. Высоко ценил способности великого князя министр финансов, а позже — премьер-министр граф С. Ю. Витте, преподававший Михаилу политэкономию. Самым лучшим образом отзывался о Михаиле Александровиче и германский кайзер Вильгельм II, познакомившийся с ним в 1902 году.

Известие от отречении Николая II произвело на Михаила чрезвычайно тяжелое впечатление. H.H. Иванов, проведший в те дни много времени вместе с Михаилом Александровичем, вспоминал: «Нежелание брать верховную власть… было основным его, так сказать, желанием. Он говорил, что никогда не хотел престола, не готовился и не готов к нему. Он примет на себя власть царя, если все ему скажут, что отказом он берет на себя тяжелую ответственность, что иначе вся страна пойдет к гибели. Он переживал сильные колебания и волнение. Ходил из одной комнаты в другую… Он осунулся за эти часы. Мысли его метались. Он спрашивал и забывал, что спросил.

— Боже мой, какая тяжесть — трон. Бедный брат! — На несколько часов он замолчал. Можно было много раз подряд спрашивать — вопросы не доходили до него…

— Что вы решили? — спросил я его коротко до отречения.

— Ах! — Провел рукой по лбу с несвойственной ему открытостью. — Один я не решу. Я решу вместе с этими господами.

Он имел в виду представителей новой власти».

«Представители новой власти» появились в квартире на Миллионной утром 3 марта. Там собрались М. В. Родзянко, П. Н. Милюков, Н. В. Некрасов, А. Ф. Керенский, В. Д. Набоков, А. И. Гучков, В. В. Шульгин, А. И. Шингарев, барон Б. Э. Нольде. Родзянко занял председательское место и обратился к Михаилу с призывом последовать примеру брага. Его горячо поддержал Керенский. Только сейчас Милюков с Гучковым осознали, к краю какой пропасти они подвели Россию. Милюков, не спавший несколько ночей, доказывал, что для укрепления нового порядка нужна сильная власть и что она может быть такой именно тогда, когда опирается на символ власти, привычный для масс. Одно Временное правительство, без опоры на этот символ, просто не доживёт до Учредительного собрания. Увы, эти пророческие и запоздалые слова не были услышаны.

Великому князю предлагали тут же уехать в Москву, где гарнизон сохранял спокойствие, и оттуда обратиться к населению с манифестом. Однако под давлением Керенского, пугавшего: «Я не вправе скрыть здесь, каким опасностям вы лично подвергаетесь в случае решения принять престол…

Я не ручаюсь за жизнь Вашего Высочества» и Родзянко. Михаил в конце концов подписал акт, в котором отказался от занятия престола вплоть до решения Учредительного собрания. Текст отречения за Михаила составил В. Д. Набоков, отец знаменитого писателя. Решение Михаила повергло Милюкова в полное отчаяние. Керенский, напротив, был в восторге. Экзальтированным голосом он провозгласил: «Ваше Высочество, вы — благороднейший из людей! Вы великодушно доверили нам священный сосуд вашей власти. Я клянусь, что мы передадим его Учредительному собранию, не пролив из него ни капли». Подписав акт об отречении, Михаил Александрович сказал В. В. Шульгину: «Мне очень тяжело… Меня мучает, что я не мог посоветоваться со своими… Ведь брат отрекся за себя… Я, я, выходит так, отрекаюсь за всех…»

Приведем полностью текст данного документа: «Тяжкое бремя возложено на Меня волею Брата Моего, передавшего Мне Императорский Всероссийский Престол в годину беспримерной войны и волнений народных.

Одушевленный единою со всем народом мыслию, что выше всего благо Родины нашей, принял Я твердое решение в том лишь случае воспринять Верховную власть, если такова будет воля народа нашего, которому надлежит всенародным голосованием, чрез представителей своих в Учредительном собрании, установить образ правления и новые Основные законы Государства Российского.

Посему, призывая благословение Божие, прошу всех граждан державы Российской подчиниться Временному правительству, по почину Государственной думы возникшему и облеченному всею полнотою власти, впредь до того, как созванное в возможно кратчайший срок, на основании всеобщего, равного и тайного голосования, Учредительное собрание своим решением об образе правления выразит волю народа. Михаил».

Как мы видим из текста документа, Михаил вовсе не отрекался от своих прав на престол, он просто откладывал решение вопроса о государственном устройстве России до созыва Учредительного собрания. Только оно должно было определить, быть России монархией или республикой. Однако, не дожидаясь созыва Учредительного собрания, Директория под председательством А. Ф. Керенского, сменившая Временное правительство, 1 сентября 1914 года провозгласила Россию республикой.