На початку [[Російсько-японська війна|російсько-японської війни]] Петро Ломновський був призначений на посаду старшого ад'ютанта управління генерал-квартирмейстера 1-ї Маньчжурської армії. З 5 серпня 1905 року він став штаб-офіцером для діловодства та доручень управління генерал-квартирмейстера головнокомандуючогоголовнокомандувача на Далекому Сході. За успіхіуспіхи на війні нагороджений Золотою зброєю.
27 березня 1906 року Петро Ломновський отримує посаду начальник штабу 6-ї Східно-Сибірської стрілецької дивізії, 2 листопада 1908 року командира 24-го Сибірського стрілецького полку, а 21 серпня 1912 року окружного генерал-квартирмейстера при штабі [[Київський військовий округ|Київського ВО]].
З початком [[Перша світова війна|Першої світової війни]] Петра Ломновського призначають виконуючимвиконувачем обовязкиобовязків начальника штабу [[8-ма армія (Російська імперія)|8-ї армії]] генерала [[Брусилов Олексій Олексійович|Олексія Брусилова]], у якого він був найближчим помічником під час проведення військових операцій в [[Галичина|Галичині]]. У вересні 1914 року нагороджений орденом Святого Георгія 4-го ст.). 17 липня 1915 року Петро Ломновський став командувати 15-ю піхотною дивізією, а 7 квітня 1917 року 8-м армійським корпусом. З ним Ломновский брав участь у наступі на Марешт. У складі [[4-та армія (Російська імперія)|4-ї армії]] діяв разом з 2-ю румунською армією. А 24 липня цього ж року разом з 8-м армійським корпусом під час наступу завдав серйозної поразки німцям і наступного дня воновін продовжилосяпродовжився, але булойого згорнутозгорнув [[Керенський Олександр Федорович|ОлександромОлександр КеренськимКеренський]]. У липні 1917 року успішно діяв у боях на Ойтузе. 12 липня 1917 року став командувати [[10-та армія (Російська імперія)|10-ю армією]] (Західний фронт), але через те, що це призначення відбулося всьоголише за декілька днів до наступу, в якому 10-й армії відводилася головна роль, Петро Ломновський не встиг її ретельно підготувати. 2-й Кавказький армійський корпус відмовився йти в наступ. До складу армії увійшли наступні армійські корпуси: 3-й, 20-й, 38-й, 1-й Сибірський, в резерв фронту стягнуті 10-й і 50-й. 22 липня Ломновский розгорнув наступ армії, який виявився невдалим, втрати склали 6000-7000 убитих, евакуювалися в тил 30 000. 9 вересня 1917 року Петро Ломновський був відсторонений від командування 10-ю армією, переведений в резерв чинів при штабі Київського військового округу.
Після приходу до влади більшовиків переїхав на Дон, де попросився у [[Добровольча армія|Добровольчу армію]]. На початку 1918 року був призначений її представником при гетьманові України [[Скоропадський Павло Петрович|Павлу Скоропадському]].
