Произведён в генерал-майоры.
1916 год
Вопреки своему желанию переведён на Кавказ и назначен начальником штаба 2-й Кавказской казачьей дивизии.
Осенью вызван в Николаевскую военную академию для чтения лекций по общей тактике.
1917 год
Февраль — назначен 2-м генерал-квартирмейстером штаба Верховного главнокомандующего.
Май — назначен начальником штаба Западного фронта, где командующий А.И. Деникин.
Август — произведён в генерал-лейтенанты, назначен начальником штаба Юго-Западного фронта, где командующим был назначен А.И. Деникин.
29 августа арестован вместе с Деникиным за поддержку Корниловского мятежа; заключён в тюрьму в Бердичеве.
27 сентября — переведён в Быховскую тюрьму-гимназию.
19 ноября — бежал на Дон и вступил в Добровольческую армию.
1918 год[54]
Январь — назначен начальником штаба 1-й Добровольческой дивизии.
25 февраля — перед началом Кубанского похода назначен командиром Офицерского полка.
28—29 марта — бой под Ново-Дмитриевской — «Ледяной поход».
Начало апреля — назначен командиром 1-й Отдельной пехотной бригады.
Начало июня — назначен командиром 1-й пехотной дивизии.
22 июня — начало 2-го Кубанского похода.
25 июня — Сергей Леонидович Марков погиб в бою у станции Шаблиевка.