В Пекине Колчака избрали членом правления Китайско?Восточной железной дороги (КВЖД). С апреля по 21 сентября 1918 года он занимался созданием вооруженных сил для обороны КВЖД. Очевидно, избравшим кандидатуру вице?адмирала импонировала его решительность. Но уже вскоре в полной мере сказалась политическая неподготовленность Колчака. Моряк обещал навести порядок, намеревался на Дальнем Востоке создать оплот для борьбы с большевиками. Однако в штабе главковерха были недовольны тем, что он ничего не понимает военном деле и требует немедленного похода на Владивосток, не располагая достаточными силами.
Колчак вступил в борьбу с атаманом Семеновым, опираясь на созданный им отряд полковника Орлова, мало отличавшийся от атаманского. На попытку сместить Колчака тот пригрозил вызвать войска. До конца июня сохранялось неопределенное положение. Командующий пробовал начать наступление. Однако китайцы отказались пропускать русские войска, и вице?адмирал уехал в Японию. Колчак не знал, что предпринять. У него была даже идея вновь отправиться к англичанам на Месопотамский фронт. В конце концов моряк решил пробираться в Добровольческую армию генерала М.В. Алексеева. По пути в октябре 1918 года он с английским генералом А. Ноксом прибыл в Омск.
14 октября главнокомандующий силами Уфимской директории В.Г. Болдырев предложил Колчаку войти в правительство. 4 ноября указом местного Временного правительства вице?адмирал был назначен военным и морским министром и сразу же выехал на фронт.
Деятельность директории, являвшейся коалицией различных партий, включая меньшевиков и эсеров, не устроила Колчака. 17 ноября, вступив в конфликт из?за отношения директории к морскому министерству, моряк вышел в отставку. Опираясь на надежные войска, он 18 ноября арестовал членов директории и созвал экстренное заседание Совета министров, на котором его произвели в адмиралы и передали власть с присвоением наименования «Верховный правитель».
Колчак предоставил командующим военными округами право объявлять местности на осадном положении, закрывать органы печати и выносить смертные приговоры. Жестокими мерами адмирал боролся с противниками его диктатуры, одновременно при поддержке союзников увеличивая и вооружая свои полки.
В результате Пермской операции в декабре 1918 года колчаковские войска взяли Пермь и продолжали наступление вглубь Советской России. Первые удачи обратили на Колчака внимание союзников. 16 января Верховный правитель подписал соглашение о координации действий белогвардейцев и интервентов. Французский генерал М. Жанен стал главнокомандующим войсками союзных государств в Восточной России и Западной Сибири, а английский генерал А. Нокс — руководителем тыла и снабжения колчаковских войск. Значительные поставки военного снаряжения и вооружения из США, Англии, Франции, Японии позволили увеличить к весне численность армий Колчака до 400 тысяч человек. Адмирал организовал наступление. В марте был прорван Восточный фронт Красной армии. Часть колчаковских войск двигалась на Котлас для организации подвоза снабжения через северные моря, тогда как главные силы пробивались к юго?западу на соединение с А.И. Деникиным.
Успешное наступление колчаковцев, взявших 15 апреля Бугуруслан, побудило премьер?министра Франции Ж. Клемансо рекомендовать Жанену главными силами наступать на Москву, а левым флангом соединиться с Деникиным и образовать единый фронт. Казалось, этот план вполне осуществим. Колчаковские войска в конце апреля подошли к Самаре и Казани. В мае верховную власть Колчака признали А.И. Деникин, Н.Н. Юденич и Е.К. Миллер.
Однако неудачный выбор Колчаком ближайших помощников, крайний оптимизм командующего Сибирской армией генерал?лейтенанта Гайды и его молодых генералов, неверно оценивавших обстановку и обещавших вступить в Москву через полтора месяца, вскоре сказались. В результате контрнаступления Красной армии в мае—июне 1919 года понесли поражение и откатились далеко на восток лучшие Сибирская и Западная армии Колчака. Сибирякам не нравилась реставрация самодержавного управления; в тылу ширилось партизанское движение. Огромное влияние оказывали союзники, от поставок которых зависели действия армии. Поражения на фронте вызвали панику в тылу. В октябре эвакуация чешских войск вызвала бегство из Омска семей белогвардейцев. Сотни эшелонов запрудили железную дорогу. Колчак пробовал демократизировать власть, но было поздно. Фронт развалился. Чехи арестовали передвигавшегося под охраной союзных флагов Колчака и 15 января 1920 года на станции Иннокентьевская сдали эсеро?меньшевистскому «Политическому центру». Центр передал адмирала большевистскому Иркутскому Военно?Революционному комитету (ВРК). 21 января начались допросы. Сначала предполагали отправить Колчака в Москву, но, получив указание из столицы, ВРК расстрелял Колчака и Пепеляева 7 февраля 1920 года.