Происходившие в то время непрерывные военные действия на его родине тянули Лорис-Меликова принять в них участие, и он, по его просьбе, был переведён в 1847 году, с чином поручика, состоящим по особым поручениям при главнокомандующем в то время Отдельным Кавказским корпусом князе Воронцове. В том же году Лорис принимал участие в действиях русских войск под начальством генерала Фрейтага в Малой Чечне, при прокладке широких просек в дремучих лесах Чечни и при отражениях нападений горцев, всячески препятствовавших этой работе. Беспрерывные стычки с горцами дали Лорису случай проявить свою храбрость и свои боевые способности и доставили ему вместе с тем орден св. Анны 4-й степени и золотую саблю с надписью «За храбрость». В 1848 году он состоял в отряде другого кавказского героя, князя Аргутинского-Долгорукова, действовавшего в Дагестане. Лорис проявил храбрость при взятии аула Гергебиля и был произведён за отличие в штабс-ротмистры. С целью нанести сильное поражение Шамилю в Дагестане, в 1849 году был составлен особый отряд, при котором находился и Лорис. Отряд этот двинулся к большому аулу Чох и скоро окружил его: стоявший за Чохом Шамиль со своими силами не решался вступать в сражение. После нескольких штурмов и сильной бомбардировки аул Чох был почти полностью разрушен, но не взят, и отряд вернулся на зимние квартиры, но в начале 1850 года снова двинулся в ту же местность. Лорис был при этом награждён орденом св. Анны 3-й степени с бантом.