После Февральских событий есаул Семёнов избирается делегатом Всероссийского казачьего съезда, проходившего в Петрограде. Там он подаёт рапорт на имя А. Ф. Керенского, пока ещё военного министра Временного правительства с предложением сформировать у себя на родине, в Забайкалье, отдельный конный бурят-монгольский полк из добровольцев. В рапорте указывалась цель его создания:

«…Чтобы пробудить совесть русского солдата, у которого живым укором были бы эти инородцы, сражающиеся за русское дело».

В сентябре 1917 года Семёнов комиссаром Временного правительства выехал из Петрограда на восток, имея при себе крупную сумму денег для формирования полка бурят-монгольской конницы. Своей ставкой в Забайкалье он избирает не войсковую столицу город Читу, а приграничную железнодорожную станцию Маньчжурия (на территории Китая). У него в подчинении оказываются несколько офицеров и десяток казаков.

Октябрь 1917 года 27-летний полковник Григорий Семёнов, естественно, не принял. И сразу же стал готовиться к вооружённой борьбе с большевиками. Его отряд теперь стал называться Особым Маньчжурским. В этот белый добровольческий отряд принимали любого, кто утвердительно отвечал на три задаваемых волонтёру вопроса:

«В Бога веруешь?»

«Большевиков не признаёшь?»

«Драться с ними будешь?»

К ноябрю 1917 года в его отряде собралось около тысячи (по другим данным — намного меньше) отчаянных людей: офицеров и казаков, монголов из племени баргудов и китайских разбойников хунхузов.

Дальше события развивались так, как говорится в Большой Советской Энциклопедии (3-е издание): Григорий Семёнов поднял восстание в районе города Верхнеудинска (теперь — Улан-Удэ, Бурятия) на станции Берёзовка, положив начало Гражданской войне в Забайкалье. Однако после этого семёновцам пришлось отступить обратно на станцию Маньчжурия.

Особый Маньчжурский отряд усиливается офицерами и казаками Уссурийской конной дивизии, которая возвращалась домой после участия в неудачном походе генерала Краснова на красный Петроград. Командир дивизии генерал Хрещатицкий становится у Семёнова начальником штаба.

При помощи управляющего Китайской Восточной железной дорогой генерала Д. Л. Хорвата и японского командования полковник Семёнов вооружает своих людей, набирает новых добровольцев, среди которых особенно много оказалось конников из племени баргудов. В его отряде в скором времени появляется первая пехотная часть — батальон отслуживших солдат японской императорской армии.

В это время Совещание старших начальников забайкальского казачества избирает полковника Г. М. Семёнова войсковым атаманом Забайкальского казачьего войска.

В феврале 1918 года Семёнов со своим войском, основу которого составляли два полка конницы, переходит русско-китайскую границу и начинает наступление на Читу. Однако красные отряды под командованием бывшего прапорщика Сергея Лазо отвечают им контрударом, и семёновцы снова отступают на станцию Маньчжурия.

В августе 1918 года вспыхивает мятеж Чехословацкого корпуса. Красные войска отступают из Забайкалья. Семёновцы занимают Читу. После этого атаман становится фигурой номер один среди белых военачальников к востоку от Байкала. Он формирует своё правительство, тесно взаимодействуя с японским командованием.

В ноябре 1918 года в Омске происходит переворот, в результате которого адмирал А. В. Колчак становится Верховным правителем России. Однако Семёнов, имевший под своим командованием до 20 тысяч штыков и сабель, не признал его.

Более того, атаман прервал телеграфную связь Омска с Востоком и стал задерживать грузы, которые шли от Антанты колчаковской армии по КВЖД и Транссибу. Немалая часть из них под угрозой применения силы изымалась семёновцами для себя: оружие, боеприпасы, военное снаряжение, провиант и прочее.

Колчаку пришлось произвести Григория Семёнова в генерал-майоры и назначить командующим 6-м корпусом своей армии, а также утвердить в звании походного атамана Дальневосточных казачьих войск — Забайкальского, Амурского и Уссурийского. И ещё назначить помощником командующего войсками Приамурского военного округа с правами военного губернатора Забайкальской области.

Семёнов начинает тайно готовить «основы своего будущего монгольского государства». В Даурии происходит съезд представителей ряда областей, населённых монголам и, кроме Халхи. Атаману присваивается княжеский титул «цин-вана», то есть «светлейшего князя», «князя 1-й степени». Григорию Семёнову подносятся драгоценные подарки — белый иноходец и шкура белой выдры, которая «родится раз в сто лет».

Колчак просит у атамана для начала наступления на Восточном фронте дать из своих сил хотя бы тысячу штыков, но тот отказывает Верховному правителю России даже в малой помощи. Вскоре колчаковская армия начинает отступление.

А тем временем в Забайкалье ширилось партизанское движение, которое охватило восточную часть области. Вскоре семёновская власть распространяется только на города и полосу вдоль железнодорожной линии Верхнеудинск — Чита — Маньчжурия.

4 января 1920 года адмирал Колчак подписывает, как Верховный правитель, свой последний указ о передаче Верховной Российской власти главнокомандующему Вооружёнными силами Юга России генерал-лейтенанту А. И. Деникину.

В том же указе Колчак предоставляет атаману Григорию Михайловичу Семёнову «всю полноту военной и гражданской власти на всей территории Российской Восточной окраины» и производит его в генерал-лейтенанты. Атаман становится главнокомандующим вооружёнными силами Дальнего Востока и Иркутского военного округа.

После этого уже бывший Верховный правитель России адмирал Колчак был расстрелян большевиками в Иркутске на берегу Ангары и спущен под речной лёд. Колчак дал Семёнову новую власть, а остатки колчаковских войск спасли атаману жизнь.

К тому времени семёновцы держались только в юго-восточном углу Читинской области да в ряде мест Бурятии. От Иркутска на них наступала красная Восточно-Сибирская армия, с востока — партизаны Восточно-Забайкальского фронта. И тут на арене военных действий появились каппелевцы — остатки колчаковских войск, которые в зимнюю стужу совершили беспримерный 120-вёрстный переход по льду реки Канн, а затем по льду озера Байкал.

В Забайкалье каппелевские части под общим начальством генерала Войцеховского были сведены во 2-й и 3-й корпуса, а атаманские части — в 1-й корпус. Всего — примерно 30 тысяч человек. Общее командование осталось за атаманом Г. М. Семёновым.

Красное командование начало наступательную операцию против белых в Забайкалье, когда 15 октября 1920 года последний эшелон японских войск покинул край. Начались ожесточённые бои, самым крупным из них стал бой на станции Мациевская. В итоге в конце ноября остатки каппелевцев и семёновцев перешли границу Маньчжурии, где были разоружены китайскими властями.

Беженцы осели в основном в полосе КВЖД и городе Харбине, где положили начало его многотысячной белой эмиграции. Сам Семёнов прибыл в Приморье, где у него имелись войска. Но когда во Владивостоке на Соборе правителем Приамурского края и воеводой Земской рати был избран генерал М. К. Дитерихс, бывший начальник штаба Верховного правителя России адмирала Колчака, стало ясно, что Семёнову на Дальнем Востоке определяющей политической фигурой больше не быть.

Подвели его серьёзно и недавние союзники — японцы. Он отдал им на сохранение свой золотой запас — 2,2 тонны золота (золотой монеты и золотого лома), но Токио вежливо отказалось вернуть его владельцу.

Став белоэмигрантом, атаман Семёнов не сложил оружия в борьбе против советской власти. Он сотрудничал с японским командованием в Маньчжурии (Маньчжоу-Го). Занимался формированием белогвардейских вспомогательных воинских частей, которые на случай войны с Советским Союзом становились резервом императорской армии.

Когда в 1945 году СССР объявил войну Японии и войска трёх советских фронтов начали наступательную операцию, атаман Семёнов был арестован органами контрразведки Красной армии.