Dzimis 1870. gadā Ustjkamenogorskā (mūsdienu Eskemenā) Sibīrijaskazaku ģimenē. Par Korņilova etnisko izcelsmi ir vairākas versijas. No 1883. līdz 1889. gadam mācījās Sibīrijas kadetu korpusāOmskā. 1892. gadā absolvēja Mihailova artilērijas skoluSanktpēterburgā, vēlāk izvēloties dienestu Turkestānas kara apgabalā. No 1895. līdz 1897. gadam studēja Ģenerālštāba akadēmijā.
No 1898. līdz 1904. gadam dienēja Turkestānā, veikdams izlūkošanas, izpētes ekspedīcijas Afganistānā, Indijā un Persijā. Kā apakšpulkvedis piedalījās Krievu-japāņu karā. No 1907. līdz 1911. gadam dienēja par kara aģentu Ķīnā.
Pirmā pasaules kara laikā kā divīzijas komandieris karoja Karpatos un Galīcijā. 1915. gada aprīlī krita austriešu gūstā, tomēr 1916. gada jūlijā viņam izdevās izbēgt, viņš atgriezās armijas sastāvā un tika iecelts par armijas korpusa komandieri. Pēc Februāra revolūcijas 1917. gada 2. martā Krievijas Pagaidu valdība iecēla Korņilovu par Petrogradas kara apgabala karaspēka komandieri. Aprīļa beigās viņš nolika Petrogradas kara apgabala komandiera pilnvaras, un tika iecelts par frontes 8. armijas komandieri. Izgāžoties Jūnija ofensīvai, 19. jūlijā Korņilovs tika iecelts par Krievijas armijas virspavēlnieku, nomainot amatā Alekseju Brusilovu.
Kā armijas virspavēlnieks 1917. gada augustā Korņilovs sāka koncentrēt lojālas militārās vienības ap Petrogradu. Ar pagaidu valdību tika vestas pārrunas par šo spēku ienākšanu pilsētā, lai apspiestu nemierus un boļševiku struktūras. Tomēr vienošanās netika panākta, un 26. augustā Pagaidu valdība pasludināja Korņilovu par dumpinieku. Karaspēks, kas virzījās uz Petrogradu, ar boļševiku atbalstu tika apstādināts Petrogradas pievārtē. Notikumi nostiprināja boļševiku pozīcijas un novājināja Pagaidu valdības stāvokli.
Pēc Korņilova dumpja izgāšanās arestēts un kopā ar citiem Krievijas virsniekiem ieslodzīts Bihavā. 19. novembrī (2. decembrī), jau pēc Oktobra revolūcijas uzvaras, Krievijas armijas virspavēlnieks Nikolajs Duhoņins izdeva pavēli par virsnieku atbrīvošanu. Korņilovs līdz ar citiem devās uz Krievijas dienvidiem, kur sāka veidoties Balto kustība. Kā Brīvprātīgo armijas komandieris piedalījās t.s. Ledus maršā. Kritis, balto spēkiem ieņemot Jekaterinodaru. Tika apglabāts vācu kolonijā Gnačbavā. Nākamajā dienā apdzīvoto vietu ieņēma sarkanie, Korņilova mirstīgās atliekas tika izraktas un publiski sadedzinātas.
2013. gada 13. aprīlī Krasnodarā tika uzstādīts piemineklis ģenerālim Korņilovam. Piemiņas ceremonijas notika kopā ar vietējiem kazakiem, kā arī kazakiem no Donas, Stavropoles un Tamanas.[1]