。托尔布欣应召入伍，曾在骑兵部队里服役参战，1915年被送到准尉学校中学习。1916年，毕业后在西北方面军和西南方面军先后任连长、营长。上尉军衔。在此期间，他因英勇作战而获授予三级圣安娜勋章及三级圣斯坦尼斯劳斯勋章，而且多次受到嘉奖。 1917年的二月革命后，托尔布欣被选为团委员会的秘书、主席。 不久，托尔布欣的部队被解散，他以上尉军衔退役。
俄国内战及两次大战之间.1918年8月，托尔布欣在其家乡加入红军。他先在雅罗斯拉夫尔的桑德列夫斯基及沙戈茨基的军事委员会中供职。1919