Контрразведывательными вопросами ведал также Департамент полиции, в частности, его Особый отдел, который во время войны возглавляли действительный статский советник М.Е. Броецкий и (с января 1917 г.) полковник И.П. Васильев, и с января 1916 г. — 9-е делопроизводство ДП (начальник — Н.В. Волчанинов), которое, кроме того, надзирало за военнопленными. Также существовала комиссия при штабе Северного фронта во главе с начальником его разведывательного отделения генерал-майором Генштаба Николаем Степановичем Батюшиным, которая в основном занималась борьбой с экономическими преступлениями в тылу, затрагивавшими интересы военного ведомства (дело банкира Д. Рубинштейна, сахарозаводчиков Бабушкина, Доброго и др.).
После Февральской революции судьба контрразведывательных структур сложилась по-разному. Подразделения Департамента полиции и Отдельного корпуса жандармов, являвшиеся главными орудиями борьбы с революционным движением, были ликвидированы вместе с самими этими органами. КРО штаба Петроградского ВО было разгромлено революционными массами во время боев на улицах столицы, а его помещение занято караульными командами Военной комиссии Временного комитета Государственной думы (начальник КРО В.М. Якубов был арестован). На флоте, в крепостях, укрепленных районах и морских базах было арестовано несколько десятков сотрудников КРО, в основном жандармов (среди них начальник Особого отделения Штаба командующего флотом Балтийского моря подполковник Корпуса гидрографов, бывший жандармский офицер А. Н. Нордман). Однако часть офицеров ОКЖ, согласно принятому Временным правительством 4 марта 1917 г. постановлению, осталась служить в военной контрразведке, в том числе упоминавшиеся Туркестанов, Сизых и Юдичев.
Были случаи перехода бывших жандармских офицеров, ранее в контрразведке не работавших, в эти структуры (например, бывший начальник ликвидированного Минского губернского жандармского управления полковник Н.Ф. Бабчинский, ставший сотрудником КРО штаба Западного фронта; в конце апреля был арестован по решению Минского совета за отказ выдать списки секретных сотрудников охранки). Известны и случаи освобождения из-под ареста и восстановления в должности (А.Н. Нордман). Подобные факты имели место на начальном этапе революции. В конце марта 1917 г. чистка контрразведки от бывших жандармов усилилась, во многом по инициативе военного министра Временного правительства А.И. Гучкова. Были арестованы начальник КРО Отдела генерал-квартирмейстер Главного управления Генштаба полковник В.А. Ерандаков, подполковник П.В. Юдичев (в Архангельске), начальник КРО штаба 13-й армии полковник Б.В. Фок (в Риге), бывшие руководители контрразведки генерал-майор Н.С. Батюшин и помощник военного прокурора Петроградского военно-окружного суда полковник А.С. Резанов.
Контрразведывательные органы центрального аппарата военного ведомства разгрому не подверглись, поскольку их куратор генерал-квартирмейстер Генштаба генерал-майор М.И. Занкевич занял благожелательную позицию по отношению к Временному правительству. Создавались и новые органы контрразведки, например, КРО Военной комиссии Временного комитета Государственной думы (ВКГД). Контршпионажем занимались Комендантское управление и Высшая следственная комиссия ВКГД, военный комиссариат Петрограда, Министерство юстиции, а также возникавшие и столь же быстро исчезавшие многочисленные органы, такие, как, например, «Отряд для борьбы с германским шпионажем, провокаторами и контрреволюционерами». Главную роль в вопросах контрразведки на данном этапе революции играла Военная комиссия ВКГД (в ее составе было много офицеров), сумевшая установить контроль над пограничными пунктами.
В середине марта 1917 г. возобновило работу КРО штаба Петроградского военного округа; начальник отделения судебный следователь М.Н. Лебедев и его помощники были избраны на общем собрании сотрудников. Но такой взлет демократии был лишь эпизодическим, т. к. руководство ВК ВКГД (офицеры Генштаба Якубович, Туманов, Барановский) сумело убедить командующего округом генерала Л.Г. Корнилова назначить начальником КРО штаба ПВО капитана Б.В. Никитина, произведенного в подполковники (звание капитана в старой русской армии соответствовало нынешнему званию майора). В марте же 1917 г. возобновили работу Петроградское морское КРО, Центральная морская регистрационная служба и Морское регистрационное бюро, при котором была образована оперативная служба — контрразведочная команда. Контрразведывательные органы создавались также при исполкомах местных советов; например, в Свеаборге при Совете депутатов армии, флота и рабочих порта действовала т. н. «Секция охраны народной свободы».
Временным правительством были приняты следующие нормативные акты о деятельности контрразведки: «Временное положение о контрразведывательной службе во внутреннем районе» (23 апреля 1917 г.); «Временное положение о контрразведывательной службе на театре военных действий» (2 мая 1917 г.); «Инструкция по организации и осуществлению негласного наружного наблюдения за лицами, подозреваемыми в военном шпионстве» (5 мая 1917 г.); «Временное положение о правах и обязанностях чинов сухопутной и морской контрразведывательной службы по производству расследований» (17 июня 1917 г.).
Центральным органом контрразведки при Временном правительстве фактически был КРО штаба Петроградского военного округа во главе с ранее не служившим в контрразведке подполковником Борисом Владимировичем Никитиным (сыном бывшего коменданта Петропавловской крепости генерала от инфантерии В.Н. Никитина и братом фрейлины императрицы, входившей в ближайшее окружение Распутина), который вместе с подчиненными вскоре стал широко известен преследованиями большевиков и обвинениями их лидеров в шпионаже в пользу Германии. Таким образом, контрразведка выступала орудием власти в политической борьбе.
В этот период в штате КРО штаба ПВО числился 21 юрист, 180 агентов и служащих, в том числе 8 помощников начальника КРО, 6 столоначальников, шеф канцелярии и руководитель агентуры наружного наблюдения. Б.В. Никитин в начале июня был назначен генерал-квартирмейстером штаба ПВО (курировал разведку и контрразведку). В должности начальника КРО его сменил юрист A.M. Волькенштейн (июнь-июль 1917 г.), затем Н.Д. Миронов (июль-октябрь 1917 г.), эсер, возвратившийся из эмиграции и некоторое время руководивший контрразведывательной службой при Министерстве юстиции.
С 6 апреля 1917 г. также существовала созданная по предложению и.о. начальника штаба Верховного главнокомандующего генерала В.Н. Клембовского контрразведывательная часть при Ставке во главе с полковником Н.В. Тереховым; его заместителем был прапорщик В.Г. Орлов, бывший судебный следователь, в послереволюционный период эмигрант, известный публикациями антисоветских фальшивок (его сложную биографию подробно описал в 1998 году исследователь истории российских спецслужб генерал А.А. Зданович).
С 4 октября 1917 г. 3-м обер-квартирмейстером (по контрразведке) Отдела 2-го генерал-квартирмейстера ГУГШ был полковник Генштаба М.Ф. Раевский.
В первые месяцы после Октября в органах военной контрразведки сосуществовали кадры прежнего режима и новые, большевистские. Комиссаром КРО штаба Петроградского военного округа был назначен поручик Николай Николаевич Асмус — большевик, в прошлом рабочий, участник трех революций, призванный в армию во время войны. Петроградские контрразведчики осуществляли наблюдение за посольствами «союзных» и нейтральных стран, сотрудники которых вели работу в пользу германской разведки (например, шведские и датские дипломаты), а также за членами совместной австро-германской и турецкой военных делегаций, прибывших в Петроград для предварительного обсуждения вопросов мирных переговоров, вскоре начавшихся в Брест-Литовске.
В штабе Московского военного округа после победы Советской власти в Москве работа по контршпионажу находилась под контролем специально созданного политотдела во главе с большевиком Александром Яковлевичем Аросевым, впоследствии известным советским дипломатом и писателем (отцом переводчицы Натальи Александровны и народной артистки СССР Ольги Александровны Аросевых). Московские контрразведчики раскрыли антибольшевистский заговор в корпусе легионеров (сфомированном из поляков) генерала И.Р. Довбор-Мусницкого и в конце декабря 1917 г. произвели аресты ряда офицеров, но вооруженное антисоветское выступление корпуса предотвратить не удалось.
Предпринимались попытки создания контрразведки в системе формировавшихся органов ВЧК. В январе 1918 г. было образовано Контрразведывательное бюро ВЧК, которое возглавил бывший сотрудник царской контрразведки К.А. Шевара. В его штате насчитывалось около 35 человек. В марте 1918 г. Шевара был убит в Петрограде без суда матросами из отряда ВЧК под командованием А. Полякова, и Контрразведывательное бюро, подчинявшееся лично председателю ВЧК Ф.Э. Дзержинскому, прекратило существование (эту историю подробно описал исследователь истории российских спецслужб генерал А.А. Зданович).
В мае 1918 г. при Отделе по борьбе с контрреволюцией ВЧК было образовано отделение по борьбе со шпионажем во главе с левым эсером Яковом Григорьевичем Блюмкиным, расформированное незадолго до левоэсеровского мятежа 6 июля 1918 года.
Параллельно с чекистскими органами контрразведки с мая 1918 г. действовал Военный контроль при оперативном отделе народного комиссариата по военным и морским делам, в котором работало много бывших офицеров (начальником был эстонский большевик Макс Густавович Тракман). В сентябре 1918 г. при организации Реввоенсовета РСФСР и перестройке системы военного ведомства органы контрразведки, подчиненные Всероссийскому главному штабу и Высшему военному совету, перешли в ведение Военконтроля.
Чекисты довольно враждебно относились к военной контрразведке ввиду многочисленных случаев перехода к белогвардейцам сотрудников Военконтроля — бывших офицеров. В октябре 1918 г. в Петрограде чекистами была практически разгромлена военно-морская контрразведка, руководители которой — начальник Центральной морской регистрационной службы бывший подполковник А.И. Левицкий, его помощник старший лейтенант A.M. Сыробоярский, начальник Военно-морского контроля А.К. Абрамович были связаны с тайной организацией офицеров флотской разведки и контрразведки «ОК» (по фамилии ее руководителя лейтенанта Р. А. Окерлунда).