Када је избио Први светски рат, Деникин је био генерал-мајор и командант кијевског војног округа. Био је у саставу 8. армије као заменик начелника штаба и у септембру 1914. послан је у Галицију. Током 1916. командовао је 8. корпусом у Румунији за време успешне Брусиловљеве офанзиве. Након Фебруарске револуције и свргавања цара постао је начелник штаба Михајла Алексејева, па онда Алексеја Брусилова и коначно Лева Георгевича Корнилова. Дењикин је подржао покушај државног удара његовог команданта, што је познато као Корниловљева афера. Због тога је био ухапшен и утамничен са Левом Корниловом. Након тога главнокомандујући је постао Михаил Алексејев.