Po rewolucji lutowej odmówił przyjęcia stanowiska dowódcy armii. Od 28 marca 1917 członek Rady Wojennej. Po zdjęciu gen. A. M. Dragomirowa wyznaczony 31 maja 1917 naczelnym dowódcą Frontu Północnego (1, 12, 5, Armie i 42 samodzielny KA w Finlandii). 23 czerwca przeprowadził bez rezultatu operację zaczepną pod Jakobstadem. 27 czerwca na Dźwinie, bez walki, oddał przyczółek. W sierpniu przeprowadził operację ryską. Operacja zakończyła się niepowodzeniem. Od klęski Frontu uratowało go przerzucenie wojsk niemieckich do Włoch i na front zachodni. Po ustąpieniu Ł. Korniłowa Kieryński zaproponował mu stanowisko najwyższego naczelnego dowódcy. Klembowski odmówił. Został zdjęty z dowódcy Frontu i wyznaczony członkiem Rady Wojennej.
W 1918 r. wstąpił do Armii Czerwonej. Został wyznaczony do pracy w Komisji Wojskowo-Historycznej badającej doświadczenia I wojny światowej. W 1920 członek Zebrania Specjalnego przy naczelnym dowódcy Robotniczo Chłopskiej Armii Czerwonej. Zmarł w więzieniu po 14-dniowej głodówce.