ミハイルはいつ第2騎兵師団長に任命されたの?
1915年6月、ミハイルの部隊は劣勢に立たされ戦線を後退し、同月に死去したコンスタンチン大公の葬儀に参列出来なかった。ミハイルはこれを後悔したが、ナターリアは「葬儀のために軍務を放棄する方が間違っている」と夫を慰めた。7月にジフテリアに感染するが、間もなく回復している。

戦況悪化を受け、8月にニコライ2世が全軍総司令官に就任し親征を始めるが、この動きは将軍たちからは歓迎されなかった。10月、ミハイルはようやくニコライ2世から資産を返却され、1916年2月には第2騎兵師団長に任命された。同年7月に中将に昇進するが、他の大公たちと異なり皇帝の侍従武官に任命されないなど不当な扱いを受けた。夏にはブルシーロフ攻勢が行われたが、ロシア軍はパーヴェル大公の無策により甚大な被害を被った。対照的にミハイルの部隊は彼の指揮下で戦功を挙げ、二等聖ウラジーミル勲章を授与されると同時に皇帝の侍従武官に任命された。しかし、戦争の長期化はミハイルとナターリアの会う時間を奪った。同年10月、ミハイルは胃潰瘍を患い、クリミアで休暇を取るように命じられた。