O wydarzeniach następnych lat wiadomo bardzo niewiele, głównie z powodu milczenia samego Witkiewicza, który nigdy nie opisał ani nie opowiedział nikomu swoich losów z czasów I wojny. Wiadomo, że w początkach 1915 roku był studentem szkoły oficerskiej. Jesienią tego roku został skierowany na front, w okolice miasta Wilejka, w pobliżu Mińska. Uczestniczył w walkach na terenie dzisiejszej Białorusi i dostał awans oficerski na dowódcę kompanii. W ofensywie Brusiłowa oddział Witkiewicza uczestniczył w ciężkich walkach stoczonych 17 lipca 1916 roku nad Stochodem. W bitwie tej Witkiewicz został ranny w trakcie ataku na pozycje wojsk niemieckich i austro-węgierskich pod wsią Witoneż (wśród przeciwników armii rosyjskiej znajdowały się tam oddziały Legionów Polskich Józefa Piłsudskiego). Prawdopodobnie przez dłuższy czas znajdował się na polu bitwy bez pomocy lekarskiej i dopiero po dwóch dniach ewakuowano go razem z innymi rannymi do Petersburga. Po powrocie do zdrowia nie wrócił już na front, a pod koniec 1917 roku został zwolniony z wojska. Przebywał okresowo w Moskwie, gdzie był świadkiem wybuchu rewolucji październikowej. Część badaczy utrzymuje, że jako były oficer brał w niej bezpośredni udział i został przez żołnierzy wybrany na komisarza politycznego, nie jest to jednak zbyt prawdopodobne. W czerwcu 1918 roku udało mu się wyjechać z ogarniętej wojną domową Rosji i powrócić do Zakopanego. Doświadczenie sowieckiej rewolucji wywarło głęboki wpływ na jego późniejszą twórczość – pesymistyczną historiozofię, która odzwierciedlała wydarzenia rewolucji bolszewickiej, a później narodziny nazizmu w Niemczech. Potęgę i losy ślepego tłumu, kierowanego przez zręcznych demagogów, Witkacy ukazywał w swoich późniejszych powieściach i dramatach.