少将に昇進したミハイルはどの師団の師団長になったか。
第一次世界大戦が勃発すると、ミハイルはニコライ2世に対し、「ロシアに戻り軍務に復帰したい」と手紙を送った。ニコライ2世は希望を受け入れ、ミハイルはノルウェー・スウェーデン・フィンランド大公国を経由してペトログラードに戻った。ミハイルはサセックスに新たに土地を購入し、以前に契約した邸宅の賃貸期間終了と同時にサセックスで暮らすことを考えていた。そのため、調度品などをサセックスの邸宅に移し、以前の邸宅はイギリス軍に提供した。ナターリアがロマノフ家の宮殿に住むことを許されていなかったため、ミハイルはガッチナの別荘で暮らすことにした。

軍に復帰したミハイルは少将に昇進し、北カフカーズの6つの民族から編成されたカフカーズ土着騎兵師団の師団長に任命された。師団は志願兵のみで編成され強力な戦闘力を発揮したが、異なる民族の集団のため統制を執ることが難しかった。ミハイルは部隊を的確に統率し、1915年1月14日から15日にかけてカルパチア山脈での戦闘に勝利し、四等聖ゲオルギー勲章を授与された。同時期、ミハイルは「息子ゲオルギーを認知し、自分が死んだ際には財産を譲りたい」という請願をニコライ2世に対して行った。ニコライ2世はミハイルの戦時中の武勲により、3月26日の勅令でゲオルギーを伯爵に叙し、ナターリヤにも「伯爵夫人」の称号を与えた。