پس از تصویب قانون نظام وظیفه اجباری در سال 1305ش از سوی رضاخان سردار سپه به ریاست این اداره منصوب شد و با توسل به زور و نظامیگری به اجرای این طرح موفق شد. در سال 1307ش از سوی رضاشاه با درجه سرتیپی به حکومت خوزستان منصوب شد این انتصاب، پس از سرکوب و دستگیری شیخ خزعل صورت گرفت و انتخاب یک نظامی برای حکومت بر خوزستان در راستای سرکوب هر حرکتی دیگر و نمایش قدرت بود. آقاولی در بدو ورود خود به خوزستان بر نظامیگری حکومت خود تاکید کرد، او به مدت سه سال در این منطقه حاکم بود ولی محبوبیتش در نزد شاه چندان دیر نپایید. و از سوی وی متهم به همکاری با ایلات و عشایر سرکش شد. به همین دلیل در سال 1310 با درجه سرتیپی به بازنشستگی اجباری تن در داد. او در همین سال به ریاست اداره کل آمار و ثبت احوال منصوب شد و تا شهریور 1320 در این پست ابقاء بود. با تبعید رضاخان بار دیگر افسران بازنشسته در ارتش به کار گرفته شدند و آقاولی در آذرماه 1320 به فرماندهی ژاندارمری کل کشور برگزیده و به درجه سرلشکری ارتقا یافت.
در سال 1322 عدهای از افسران به جرم همکاری با آلمانها توسط متفقین دستگیر شدند. سرلشکر فرج‌الله آقاولی نیز در لیست دستگیرشدگان بود که به مدت یک سال و نیم در اراک محبوس بود. پس از آزادی، در سال 1324 برای مدتی کوتاه به ریاست دادرسی ارتش منصوب شد و در پی اختلافات سرلشکر رزمآرا و سرلشکر حسن ارفع که هر کدام به نوبت چندی به ریاست ستاد ارتش منصوب میشدند او برای این پست انتخاب شد ولی در این پست نیز چندان باقی نماند و بار دیگر رقابت رزمآرا و ارفع برای ریاست ستاد ارتش آغاز شد و آقاولی مجدداً ریاست دادرسی ارتش را برعهده گرفت.
سرلشکر فرج‌الله آقاولی در خرداد 1324 در دولت قوام به وزارت کشور منصوب شد، ولی به علت برقراری حکومت نظامی از سوی دولت قوام، سپهبد امیراحمدی وزیر جنگ و وزیر کشور سرلشکر آقاولی استعفا دادند. ولی در دی ماه همان سال در دولت حکیمی بار دیگر به وزارت کشور منصوب شد و این آخرین پست دولتی مهم او محسوب می‌شد.
سپهبد آقاولی از سال 1327 تا 1352 ریاست بانک سپه را برعهده داشت و از دیگر مشاغل وی باید به ریاست انجمن آثار ملی اشاره کرد. او در سال 1353 در تهران درگذشت. از وی نزدیک به 70 برگ سند در مؤسسه مطالعات
تاریخ معاصر ایران موجود است.
