Für seine "Arbeiten über Physiologie und Pathologie des Vestibularapparates" erhielt er den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin des Jahres 1914; wegen der Kriegsereignisse wurde der Preis jedoch erst 1915 zuerkannt und 1916 überreicht. Die Nachricht davon erreichte ihn im russischen Kriegsgefangenenlager Türkistan. Im Ersten Weltkrieg war Bárány als Chirurg in der k.u.k. Armee tätig und geriet mit dem Fall der Festung Przemyśl 1915 in russische Gefangenschaft, in der er seine otologisch-neurologischen Studien des Gehörapparates weitestgehend ergänzen konnte. Über Intervention des damaligen schwedischen Kronprinzen und späteren Königs Gustav VI. Adolf und des Roten Kreuzes wurde er aber bereits 1916 entlassen und ging zurück nach Wien. Hier wurde er durch das Verhalten seiner österreichischen Kollegen enttäuscht, die ihm den Nobelpreis neideten.