Na początku lutego 1917 roku otrzymał propozycję pracy w komisji z udziałem przedstawicieli mocarstw sojuszniczych, która rozwiązać miała problemy zaopatrzeniowe armii rosyjskiej. Po wybuchu rewolucji lutowej zostaje zmuszony do złożenia przysięgi na wierność Rządowi Tymczasowemu. W przeciwieństwie do braci Mikołaja (1859–1919) i Jerzego (1863–1919), którzy zginęli rozstrzelani przez bolszewików w twierdzy Pietropawłowskiej, ocalił życie. Przebywał w areszcie domowym w swojej posiadłości Aj-Todor. W marcu 1919 na pokładzie krążownika HMS Foresight przedostał się do Anglii, a potem do Francji.
Na wygnaniu Wielki książę po ucieczce z Rosji mieszkał we Francji, w Anglii i Stanach Zjednoczonych. Podróżował po świecie. Dużo pisał. W 1932 roku wydał w Nowym Jorku książkę pod tytułem Once a Grand Duke, w której opisał między innymi świat petersburskiej arystokracji, wpływ demonicznego Rasputina, germanofilię Protopopowa czy domniemaną zdradę Stürmera. Zmarł 26 lutego 1933 roku w Roquebrune-Cap-Martin, w departamencie Alpy Nadmorskie i został pochowany na miejscowym cmentarzu.