Однако власть нанесла упреждающий удар, в канун Февральской революции арестовав членов «рабочей группы» Военно-промышленного комитета по обвинению в подготовке государственного переворота. «Как раз в тот момент, – обращался Коновалов к коллегам по Думе, – когда группа готовилась стать оплотом против опасных течений в рабочей массе, правительство разрушает эту ячейку… Удар по рабочей группе – это есть, в сущности, удар по всей русской общественности».
Разразившиеся через несколько дней февральские события в Петрограде Александр Иванович встретил с чувством тревоги за судьбу страны, но испытал в то же время громадный душевный подъем от наступивших «дней свободы». Признанный думский лидер, 27 февраля он был избран в состав Временного комитета Государственной думы и принял затем участие в историческом совещании 3 марта 1917 года, на котором великий князь Михаил Александрович отказался от переданной ему старшим братом императорской короны.
Никого не удивило поэтому включение предпринимателя и политика в состав первого Временного правительства с портфелем министра торговли и промышленности. С 1915 года его кандидатура в среде либеральной общественности рассматривалась как единственно возможная для замещения этой должности. Важнейшей своей задачей новый министр считал поддержание социальной стабильности во взбаламученной революцией стране. Коновалов заверил рабочих, что «приложит все усилия для правильной постановки и надлежащего разрешения рабочего вопроса», но предупредил, что отвергает социал-демократический лозунг немедленного введения восьмичасового рабочего дня, так как эта мера «убьет оборону». Он предлагал взяться за разработку законопроекта по ограничению рабочего времени, но осуществить его считал возможным только после окончания войны. Для смягчения социальных конфликтов Александр Иванович предлагал развитие профессиональных союзов и примирительных учреждений, отмену уголовного преследования за стачки, организацию для рабочих бирж труда и развитие страхования, ограничение («лимитацию») прибылей предпринимателей и др.
«Поддержание социального мира внутри страны в целях победы над врагом» – таково было кредо либерального министра, находившего все меньше понимания у социалистических партий. Коновалов, понимавший, что «если хозяева не будут полноправными владельцами своих предприятий, то предприятия не смогут нормально работать и тогда неизбежен экономический тупик», резко протестовал против ширившегося движения «рабочего контроля», призывал «руководящие элементы Совета рабочих и солдатских депутатов овладеть движением и направить его в русло закономерной классовой борьбы». Но в то же время он был убежден, что социальное противостояние «труда и капитала» не должно выливаться в насильственные формы, выступал против любых репрессивных форм воздействия на рабочих. На одном из заседаний Временного правительства он во всеуслышание заявил, обращаясь к военному министру А. И. Гучкову: «Я предупреждаю Вас, Александр Иванович, – первая пролитая кровь, и я ухожу в отставку».
Свой пост министр покинул в мае 1917 года, когда все явственнее вырисовывалось полное бессилие правительства перед анархической стихией. Причиной отставки стало «отсутствие уверенности, – по его собственному признанию, – что Временное правительство может при данных условиях проявить полноту власти». Сложившееся после Февраля двоевластие постепенно приобретало черты диктатуры Советов, которые, как писал Александр Иванович Г. Е. Львову в частном письме от 8 мая, «устраняют местные органы самоуправления и представителей центральной власти и самовольничают».
В те переломные для России дни Коновалов размышлял: «Антигосударственные тенденции, маскируя свою истинную сущность под лозунгом, гипнотизирующим народные массы, ведут страну гигантскими шагами к катастрофе… Бросаемые в рабочую среду лозунги, возбуждающие темные инстинкты толпы, несут за собой разрушение, анархию и разгром общественной и государственной жизни… Свергая старый режим, мы твердо верили, что в условиях свободы страну ожидает мощное развитие производительных сил, но в настоящий момент не столько приходится думать о развитии производительных сил, сколько напрягать все усилия, чтобы спасти от полного разгрома те зачатки промышленной жизни, которые были выращены в темной обстановке старого режима».
От политической деятельности он не отошел, в июле 1917 года вступив в кадетскую партию, с лидерами которой, и П. Н. Милюковым прежде всего, давно был связан по думской деятельности. Его избрали в Центральный комитет Партии народной свободы, а в начале октября даже выставили кандидатом кадетской партии в Учредительное собрание. Внутри партии Коновалов поддерживал немедленный сепаратный мир с Германией, сформулировав пророческую дилемму: «разумный мир или неминуемое торжество Ленина».