родился в Москве, из дворян, сын военного врача, действительного статского советника. Окончил 3-ю московскую классическую гимназию (1890), Московское военное училище (1892), Николаевскую академию Генерального штаба по 1-му разряду (1898), был вольнослушателем в Московском университете. Младший унтер-офицер (с 08.1891). Подпоручик (со старшинством с 04.08.1892). Поручик (со старшинством с 05.08.1895). Штабс-капитан (со старшинством с 17.05.1898). Капитан (со старшинством с 01.04.1901). Подполковник (со старшинством с 06.12.1904). Полковник (со старшинством с 06.12.1908; 24.11.1916 пожаловано ст. с 06.12.1906). Генерал-майор (за отличие по службе, с 06.12.1916). Генерал-лейтенант авиации Красной армии (с 06.06.1940). На службе с 05.09.1890. В 6-м гренадерском Таврическом полку. В 1-м лейб-гренадерском Екатеринославском полку. Командир роты 1-го лейб-гренадерского Екатеринославского полка (21.12.1898-11.11.1900). Состоял при Казанском военном округе для отбытия ценза причисленного к Генеральному штабу. Старший адъютант штаба 31-й пехотной дивизии (23.03.1901-05.10.1902, Харьков). Помощник старшего адъютанта штаба Киевского военного округа (05.10.1902-09.10.1903). Обер-офицер для поручений при штабе Киевского военного округа (09.10.1903-17.05.1904). Старший адъютант штаба Киевского военного округа (17.05.1904-11.08.1909). Командир батальона 168-го пехотного Миргородского полка (01.05-01.09.1907). Прикомандирован к кавалерии (30.06-28.07.1908). Прикомандирован к артиллерии (14.05-20.07.1909). Делопроизводитель ГУГШ (11.08.1909-07.1914). В 1904-1913 гг. регулярно бывал в европейских странах для ознакомления с иностранными армиями. Участник Первой мировой войны. Штаб-офицер для делопроизводства и поручений управления генерал-квартирмейстера при Верховном главнокомандующем (с 25.07.1914, Барановичи, Могилев). И.д. помощника, помощник генерал-квартирмейстера штаба армий Западного фронта (10.09.1915-09.1917, Минск). Генерал-квартирмейстер и начальник штаба 10-й армии (30.09-11.1917, Молодечно). По предписанию комитета РСДРП(б) в Молодечно направлен в Брест-Литовск. Член российской делегации на переговорах в Брест-Литовске (04.12.1917-04.02.1918). Состоял в распоряжении начальника штаба армий Западного фронта (с 14.02.1918). Участник Гражданской войны. Добровольно поступил в РККА. Помощник военного руководителя Западного участка отрядов завесы (02.1918-10.05.1918, Сухиничи, Калуга). Начальник штаба Беломорского военного округа (10.05-11.08.1918, Архангельск). Командующий сухопутными и морскими силами Архангельского района (22.06-07.1918). Начальник полевого штаба Северо-Восточного участка отрядов завесы (11.08-11.09.1918, Вологда). Начальник штаба 6-й армии (11.09-22.11.1918, Вологда). Командующий 6-й армией (22.11.1918-02.05.1919; 26.05.1919-30.03.1920, Вологда). Командующий Восточным фронтом (02-26.05.1919, Симбирск). Член комиссии по заключению перемирия с Финляндией (04.1920, станция Куоккала) и Турцией (1921, Москва). Прикомандирован к Полевому штабу РВСР (28.04-11.05.1920). 2-й помощник начальника Полевого штаба РВСР (11.05.1920-25.06.1920). Вр.и.д. начальника Всероссийского главного штаба (25.06.1920-10.02.1921). 3-й помощник начальника Штаба РККА (16.02.1921-15.06.1922). Член Особого совещания при главкоме. Начальник Московского окружного управления военно-учебных заведений, в 03.1923 должность переименована в инспектора военно-учебных заведений Московского военного округа (02.07.1922-08.1926). В 1923-1924 гг. – автор статей в журналах «Военный вестник», «Военное знание», газетах «Правда», «Красная звезда», «Красный воин». Военный руководитель при 1-м МГУ (08.1926-08.1930). Депутат Фрунзенского районного совета депутатов двух созывов от МГУ (1929-1931). Член московской секции научных работников. Военный руководитель и начальник военной кафедры Московского гидрометеорологического института (08.1930-07.1940). Председатель секции научных работников Московского гидрометеорологического института. Член президиума московского районного бюро Всесоюзной ассоциации работников науки и техники для содействия социалистическому строительству СССР (ВАРНИТСО). Член постоянного военно-научного совещания при центральном совете Осоавиахима. Заместитель председателя геофизической группы при физико-математической секции центрального совета Осоавиахима. Член общества красногвардейцев и красных партизан при Моссовете. Комбриг (с 12.1935). Заместитель начальника оперативного отдела штаба главного управления ВВС Красной армии (09.07.1940-05.1941). Преподаватель кафедры тактики ВВС (17.05-30.06.1941), старший преподаватель кафедры общей тактики военной академии командного и штурманского состава ВВС Красной армии (30.06.1941-06.1946). Подготовил диссертацию «Ночные действия войск» на соискание ученой степени доктора военных наук. Кандидат в члены ВКП(б) с 12.1942. Член ВКП(б) с 29.02.1944 (партбилет № 6039770). Профессор (с 24.04.1943). Начальник кафедры военной администрации Краснознаменной военно-воздушной академии Вооруженных Сил СССР (15.06.1946-12.1948). Действительный член общества по распространению политических и научных знаний (с 20.06.1947). Уволен из Вооруженных Сил в отставку по возрасту с правом ношения военной формы одежды с особыми отличительными знаками на погонах (28.09.1948). Умер в Москве. Автор статей в географическом отделе «Военной энциклопедии» Сытина 1910 г. и в «Военной энциклопедии» 1934 г. Женат на дочери врача, профессора Анне Сергеевне Майковой (1888 г.р.). Дети: Нина (1904-1940), Кира (1909) – сотрудник редакции газеты «Вечерняя Москва». Брат Павел – военный летчик, в эмиграции в США.
Награды: Св. Станислава 3-й ст. (1903), Св. Анны 3-й ст. (1906). Св. Станислава 2-й ст. (06.12.1911), Св. Владимира 4-й ст. (06.12.1913), Св. Владимира 3-й ст. (01.1915), орден Красного Знамени РСФСР «за то, что командуя этой армией был всегда верным и стойким часовым на своем посту, охраняя порученный ему фронт от противника. Готовый в каждую минуту на помощь своим соседям, генштаб Самойло в боевые тяжелые дни под Петроградом и в районе Двинска быстро выделил из состава армии лучшие части, геройски дравшиеся затем с противником на Западном фронте. Операции, начатые с целью овладеть Архангельском и выйти к Белому Морю, под руководством генерального штаба Самойло получили свое блестящее развитие и руководимая им армия энергичным ударом добивает врага, преградившего нам морской путь через Белое Море» (Приказ РВСР № 73. 21.02.1920), золотые часы с надписью «За выдающиеся заслуги на Северном фронте от РВС Республики» (02.04.1920. Приказ 6-й армии № 196), два ордена Ленина (за подготовку кадров, 23.11.1942 и за выслугу лет, 21.02.1945), два ордена Красного знамени СССР (03.11.1944; за выслугу лет 06.11.1947), орден Отечественной войны 1-й ст. (18.08.1945), медаль ХХ лет РККА, медаль «За победу над Германией», медаль ХХХ лет Советской армии и флота, значок участника юбилейной сессии АН СССР, посвященный 220-летию АН.
Соч.: Вооруженные сила Австро-Венгрии. СПб., 1912; Памятка для разведчика и дозорного. М., 1923; Ночные действия (учебник). М., 1924; Практические способы изучения тактики. М., 1924; Что должен знать вузовец о военной подготовке. М., 1929; Две жизни. М., 1958; Поучительный урок. М., 1962 (в соавт. с М.И. Сбойчаковым).