Летом 1917 г. Губкин был командирован Геологическим комитетом в США для ознакомления с достижениями горной и нефтяной промышленности. В Петроград он вернулся уже после революции, весной 1918 г., и, практически полностью оставив научные исследования, активно включился, как он сам впоследствии писал, «в советскую работу». Он был направлен в Москву для организации там, в связи с переездом правительства, нового, «советского», Геолкома (в результате Геолком так и остался в Петрограде, а в Москве появилось его отделение). В том же году Губкин выступил на заседании ВСНХ с отчетом о поездке в США, изложив свои соображения о перспективах развития российской нефтяной и газовой промышленности, и был назначен членом коллегии Главного нефтяного комитета при отделе топлива ВСНХ, а в 1919 г. – председателем Главного сланцевого комитета, учрежденного для организации производства бензина, керосина и масел из сланцев. На этом посту он руководил восстановлением уже существующих рудников, разведкой и освоением новых месторождений горючих сланцев, разработкой и внедрением технологий для использования сланцев в качестве сырья для химической и топливной промышленности. Последнее было особенно важно в период Гражданской войны, когда были недоступны нефтяные ресурсы Баку и угольные – Донбасса, и, по словам самого Губкина, «автотранспорт ходил на всякого рода суррогатах, а железные дороги – на дровах».
В том же 1919 г. он возглавил Особую комиссию по изучению Курской магнитной аномалии, загадка которой к тому времени еще не была решена. Профессор Московского университета Э.И. Лейст, более двадцати лет изучавший Курскую магнитную аномалию, предполагал, что аномальное отклонение магнитной стрелки в окрестностях Курска вызвано наличием огромных залежей железной руды, однако практических доказательств этого долгое время получить не удавалось, так как ни одна из пробуренных скважин не дошла до рудного массива. Губкин привлек к работе в комиссии многих известных ученых (А.Д. Архангельского, П.П. Лазарева, А.Н. Крылова и др.). В короткие сроки (примерно за два с половиной года) Комиссия под руководством Губкина провела измерения в 10,5 тыс. пунктов, дополнив их магнитометрическими и гравиметрическими съемками. Это была одна из первых в нашей стране попыток проведения комплексных геологических исследований. Впоследствии, и это было тоже одной из заслуг Губкина, он систематически внедрял в практику геологических исследований физические и геофизические методы, в частности применение гравиметрических, сейсмических, электро- и магнитометрических методов разведки при поиске нефти. Комиссия определила не только состав, но и площадь распространения подземных залежей и доказала, что в районе Курской магнитной аномалии на сравнительно небольшой глубине находятся богатейшие запасы железных руд. Буровые работы подтвердили это заключение.
