Pendant la Première Guerre mondiale, mobilisé en 1914 comme chirurgien du Corps d'armée, en Champagne, à Nantivet, il se trouve devant une situation difficile : "nombreux blessés, locaux de fortune, personnel et matériel insuffisants pour faire œuvre chirurgicale". En , il devient le chef de l'autochir. Henri Rouvillois, médecin-major de classe, dirigeait l'ambulance mais tenait à remplir sa fonction essentielle de chef d'une des quatre équipes chirurgicales. Il y côtoie Albert Pedeprade, Sébastien Paul Guillaume-Louis et Antoine Basset. Il opère ses blessés jusqu'à la fin de la guerre. L'auto-chir. 2 fonctionne dans quatre régions, en Artois, à Houdain, lors de l'offensive du printemps 1915 ; puis à Marcelcave, près de Villers-Bretonneux, quand se déclenche l'attaque de la Somme ; au Chemin des Dames, à Courlandon, d'avril à juin 1917, où elle est plusieurs fois bombardée ; enfin, à la lisière de la forêt de Souilly, au centre de l'arc de cercle de la bataille de Verdun, à Maujouy.