Надеясь принять живое участие в строительстве нового демократического строя, по свидетельству современников, он частенько бывал в приёмной А.Ф. Керенского. Жена царского министра юстиции О. Добровольская вспоминала: «Мы жили в доме Министерства юстиции. На третий, кажется, день приехал Керенский. Он очень вежливо представился мне, сказал, чтобы я не беспокоилась за участь мужа (Н.А. Добровольский к тому времени уже был арестован. – Е. П.)... От множества посетителей, большинство которых были солдаты и рабочие, приёмные комнаты квартиры чрезвычайно быстро пришли в невыразимо грязный вид… Но посреди этой простонародной толпы бывали и элегантно одетые посетители. Самыми элегантными и самыми постоянными из этих посетителей были двое. Первый из них – граф Орлов-Давыдов, известный огромным состоянием… Вторым постоянным и ещё более знатным посетителем Керенского был, как это ни странно, Великий Князь Николай Михайлович, ежедневно терпеливо высиживавший часами в приёмной в ожидании ухода последнего посетителя, после чего он входил в кабинет Керенского… Граф Орлов-Давыдов привозил с собой своего повара с большим запасом провизии, так как на нашей кухне под личным наблюдением графа приготовлялись те блюда, которые любил Керенский, а затем, когда Керенский освобождался от посетителей, уже поздно вечером Керенский, Великий Князь Николай Михайлович и граф Орлов-Давыдов садились за обед, за которым выпивали немало вина».

   Но все усилия Николая Михайловича оказались тщетны, новой власти он, как и другие Романовы, был не нужен. Любопытно, однако, что демократ Николай Михайлович, согласно воспоминаниям Феликса Юсупова, предлагал ему ни много ни мало как захватить престол (!): «Русский трон не наследственный и не выборный: он узурпаторский. Используй события, у тебя все козыри в руках. Россия не может без монарха. С другой стороны, династия Романовых дискредитирована, народ её не хочет».

   По декрету Совета комиссаров Петроградской трудовой коммуны от 26 марта 1918 года Николая Михайловича выслали в Вологду, где он прожил несколько месяцев. Потом его арестовали и перевезли в Петроград.

   Академия наук, где Великий князь состоял почётным членом, направила в Совнарком письмо с ходатайством о его освобождении. На это письмо свою резолюцию наложил и нарком просвещения А.В. Луначарский: «Глубоко сочувствую этому ходатайству. На мой взгляд, Ник. Мих. Романов должен был быть выпущен давно. Прошу рассмотреть на ближайшем заседании Совнаркома». Сам Великий князь отчаянно взывал из заточения: «Убедительно прошу всех войти в моё грустное положение и вернуть мне свободу. Я до того нравственно и физически устал, что организм мой требует отдыха, хотя бы на три месяца. Льщу себя надеждою, что мне разрешат выехать куда-нибудь, как было разрешено Гавриилу Романову выехать в Финляндию. После отдыха готов опять вернуться в Петроград и взять на себя какую-угодно работу по своей специальности, поэтому никаких коварных замыслов не имел и не имею против Советской власти». За Николая Михайловича хлопотал и Максим Горький. На все просьбы Ленин якобы ответил: «Революции не нужны такие историки». Однако эта фраза известна только по воспоминаниям Великого князя Александра Михайловича и имеет следующий источник. Во время Французской революции конца XVIII века перед судом революционного трибунала предстал великий химик А.-Л. де Лавуазье (по обвинению, не касавшемуся его научной деятельности). Его приговорили к смертной казни. В ответ на просьбу Лавуазье отсрочить исполнение приговора, чтобы завершить некоторые химические опыты, помощник председателя суда, бывший врач Коффиналь-Дюбай заявил: «Республике не нужны такие учёные!» Остаётся вопрос – кто лучше знал историю Французской революции, Ленин или Александр Михайлович, мемуары которого содержат немало вымышленных фактов.