Узнав о случившемся, Николай II писал матери императрице Марии Федоровне: «К несчастью, между мною и им сейчас все кончено, потому что он нарушил свое слово. Сколько раз он сам мне говорил, не я его просил, а он сам давал слово, что на ней не женится. И я ему безгранично верил! Что меня особенно возмущает – это его ссылка на болезнь бедного Алексея, которая его заставила поторопиться с этим безрассудным шагом! Ему дела нет ни до твоего горя, ни до нашего горя, ни до скандала, кот[орый] это событие произведет в России… Стыдно становится и тяжело…».
Как вспоминал великий князь Александр Михайлович, «Михаил был на одиннадцать лет моложе Государя. Он очаровывал всех подкупающей простотой своих манер. Любимец родных, однополчан-офицеров и бесчисленных друзей, он обладал методическим умом и выдвинулся бы на любом посту, если бы не заключил своего морганатического брака. Это произошло тогда, когда Великий Князь Михаил Александрович уже достиг зрелости, и поставило Государя в очень трудное положение. Император желал своему брату полного счастья, но, в качестве Главы Императорской Семьи, должен был следовать предписаниям Основных Законов».
Когда началась Первая мировая война, великому князю Михаилу Александровичу разрешили вернуться в Россию. С 23 августа 1914 г. он командовал Кавказской туземной конной дивизией, сформированной из добровольцев-мусульман, уроженцев Кавказа и Закавказья, которые по российскому законодательству не подлежали призыву на воинскую службу. Затем, с 4 февраля 1916 г., командовал 2-м Кавалерийским корпусом, с 19 января 1917 г. был генерал-инспектором кавалерии.
Отношение императора Николая II к своему «неправильному» младшему брату в эту пору смягчилось: с 26 марта 1915 г. Наталья Шереметьевская-Вульферт, Михаил Александрович и их сын Георгий получили от императора титулы графов Брасовых. Более того, Николай II даже признал Георгия племянником, но тот по-прежнему не имел прав на трон.
Однако впереди была Февральская революция. Великий князь Михаил Александрович не мог не видеть, что происходит вокруг его старшего брата. Тем не менее он не участвовал в интригах и заговорах против царя и, более того, в этот период стал близок к Николаю II, чем пытались воспользоваться военачальники и многие политические деятели. Некоторые даже пытались привлечь его на свою сторону, выдвигали на роль нового главы Царствующего дома. Планы монархистов – противников Николая II – предусматривали отречение царя в пользу несовершеннолетнего наследника при регентстве Михаила.
Однако Февральская революция поставила крест на монархии в России. После того как Николай II отрекся от престола, он принял решение отречься также и за наследника, цесаревича Алексея, в пользу Михаила Александровича. Тот после длительных переговоров с представителями Государственной думы объявил, что примет верховную власть только в том случае, если на то будет выражена воля всего народа (посредством Учредительного собрания), и призвал к подчинению Временному правительству.
По мнению некоторых историков, с момента подписания Манифеста об отречении Николая II и до подписания собственного манифеста (то есть менее суток) великий князь Михаил Александрович де-юре являлся императором Михаилом II. Правда, другие историки резонно возражают, что Михаил Александрович утратил права на престол еще тогда, когда вступил в морганатический брак.
После революционных событий Февральской революции Михаила Александровича сослали в Гатчину, и он не принимал участия в политической жизни страны. В постановлении Петроградского совета от 5 (18) марта 1917 г. об аресте царской семьи упоминался и Михаил Александрович: «По отношению к Михаилу произвести фактический арест, но формально объявить его лишь подвергнутым фактическому надзору революционной армии».
После корниловского выступления Временное правительство поместило Михаила Александровича под домашний арест в Гатчине, который отменили 13 (26) сентября 1917 г. Ему разрешили выехать в Крым, но великий князь решил не менять место проживания и остался в Гатчине. По всей видимости, он совершил роковую ошибку, стоившую ему жизни.
Большевики оставили Михаила Александровича в Гатчине. Более того, в ноябре 1917 г. управляющий делами Совета народных комиссаров В.Д. Бонч-Бруевич даже выдал ему разрешение «о свободном проживании» как рядового гражданина республики. Однако действовало оно недолго: 7 марта 1918 г. великого князя и его окружение арестовали по постановлению Гатчинского совета и доставили в Комитет революционной обороны Петрограда.