Grootvorst Nicolaas moest een strategie uitvoeren, die hij zelf niet had bedacht. Dit resulteerde in de nederlaag tijdens de Slag bij Tannenberg in 1914. De Russische troepen behaalden enkele successen tegen het leger van Oostenrijk-Hongarije. Zijn hernieuwde strategie in reactie op de opmars van Duitsland in oktober 1914 was een groot succes. De Russische troepen hielden stand tijdens de winter van 1914-1915, maar zagen zich in de zomer van 1915 gedwongen oostwaarts terug te trekken door een gebrek aan munitie. Hij was erg geliefd bij zijn officieren en soldaten.