Из дворян, родился в Царском Селе. На военной службе с 1899 г. Окончил 2-й кадетский корпус в Санкт-Петербурге (1901), Николаевское кавалерийское училище (1903), Николаевскую академию Генерального штаба (1913), Офицерскую кавалерийскую школу (1914). Участник Первой мировой войны. Подполковник (1916).

Непродолжительное время находился на советской военной службе. В июне 1918 г. в ходе восстания Чехословацкого корпуса возглавил отряд добровольцев в Самаре, воевал в составе Народной армии Комитета членов Учредительного собрания (Комуч). Руководил взятием Сызрани (11 июня), Симбирска (22 июля), после чего назначен командующим Народной армией. Самым крупным ее успехом стало взятие Казани (7 августа), где был захвачен золотой запас Российской империи. Осенью 1918 г. Народная армия потерпела ряд поражений от войск Восточного фронта Рабоче-крестьянской Красной армии (РККА), оставила Сызрань и Самару и отступила к Уфе.

В ноябре признал власть А. В. Колчака. С начала 1919 г. командующий    1-м    Волжским   («Каппелевским»)   корпусом

Западной армии Русской армии, с июля – Волжской группой войск 3-й (бывшей Западной) армии, действовавших в Приуралье, на Урале, в Западной Сибири. Потерпел поражение от красных войск под командованием М. Н. Тухачевского в ходе Челябинской операции (июль – август 1919).

В октябре–ноябре 1919 г. командующий Московской группой армий (2-я и 3-я Сибирские армии Восточного фронта), с ноября – 3-й армией Восточного фронта Русской армии. Генерального штаба генерал-лейтенант (1919). После оставления Омска (декабрь 1919) и ряда тяжелых поражений колчаковских войск назначен главнокомандующим войсками Восточного фронта.

В январе 1920 г. сумел вывести остатки войск А. В. Колчака из окружения под Красноярском. Во время движения к Иркутску, при переходе по льду реки Кан (приток Енисея) провалился в полынью, отморозил ноги (началась гангрена, проведена частичная ампутация стоп), заболел двусторонним воспалением легких и умер. Тело Каппеля первоначально погребено в Чите, осенью 1920 г. прах перевезен в Харбин. В 2007 г. останки перезахоронены в Донском монастыре в Москве.