Лавр Георгиевич Корнилов родился 18 (30) августа 1870 года в Усть-Каменогорске в семье потомственного казака Георгия Николаевича Корнилова. Его мать, Прасковья Ильинична Хлыновская, была дочерью местного потомственного казака. Лавр был четвёртым ребёнком в семье. В 1873 году Корнилов-старший переводится в родной Каркаралы. Все его сыновья, за исключением Автонома, обучались в 1-м Сибирском императора Александра I кадетском корпусе.

Лавр хотел учиться, и летом 1883 года мать Прасковья Ильинична привезла 13-летнего сына в Омск, для поступления в корпус. Летом 1883 года юный Корнилов был зачислен в Сибирский кадетский корпус в городе Омске. Поначалу он был принят лишь "приходящим": вступительные экзамены им были сданы успешно по всем предметам, кроме французского. Однако новый воспитанник после года обучения своей настойчивостью и отличными аттестациями добился перевода на "казённый кошт".

В 1889 году Корнилов поступает в Михайловское артиллерийское училище в Петербурге. В училище учёба у Лавра шла на "отлично". Уже в марте 1890 года Корнилов получил звание унтер-офицера. В ноябре 1891 года на последнем курсе училища Корнилов получил звание портупей-юнкера. 4 августа 1892 года Корнилов окончил дополнительный курс училища, что дало приоритет при распределении на службу, и заслуженно надел погоны подпоручика.

В 1895 году Корнилов был зачислен в слушатели Николаевской академии Генерального штаба. Во время обучения в Академии в 1896 году Лавр Георгиевич женился на дочери титулярного советника Таисии Владимировне Марковиной, а через 1 год у них родилась дочь Наталья. В 1898 году, окончив Академию с малой серебряной медалью, досрочно получивший чин капитана Корнилов вновь отказался от места в Петербурге и вновь выбрал службу в Туркестанском военном округе.

С 1898 по 1904 год капитан Корнилов служил в Туркестане помощником старшего адъютанта штаба округа, а затем — штаб-офицером для поручений при штабе. Совершил ряд длительных исследовательских и разведывательных экспедиций в Восточном Туркестане, Афганистане и Персии. Написанная им по результатам этой работы книга "Кашгария, или Восточный Туркестан" принесла Корнилову успех, став весомым вкладом в географию, этнографию, военную и геополитическую науку.

В 1904 году подполковник Корнилов был назначен столоначальником Главного штаба в Петербурге, однако вскоре он добился перевода в действующую армию. С сентября 1904 по декабрь 1905 занимал должность штаб-офицера, затем — начальника штаба 1-й стрелковой бригады. Боевое крещение Лавра Георгиевича произошло во время Сражения при Сандепу с японской армией на Дальнем Востоке, в Маньчжурии. В феврале 1905 года проявил себя грамотным и отважным военачальником во время отступления от Мукдена, прикрывая отход российской армии и находясь с бригадой в арьергарде.

В 1907—1911 годах, имея репутацию специалиста-востоковеда, служил военным агентом в Китае. Изучал китайский язык, путешествовал, изучал быт, историю, традиции и обычаи китайцев. Намереваясь написать большую книгу о жизни современного Китая, Лавр Георгиевич записывал все свои наблюдения и регулярно отправлял подробные отчёты в Генеральный штаб и Министерство иностранных дел. В Китае помогал прибывающим в командировку русским офицерам, завёл связи с коллегами из разных стран, встречался с будущим президентом Китая из партии Гоминьдан — в то время молодым офицером — Чан Кайши. На новой должности Корнилов много внимания уделял перспективам взаимодействия России и Китая на Дальнем Востоке.