В 1904 году был назначен в 1-й Сибирский артиллерийский дивизион, в составе которого артиллерийским офицером участвовал в русско-японской войне. В 1907 году Федулаев переведен в 13-ю артиллерийскую бригаду, с которой вышел на фронт Первой мировой войны. За боевые заслуги в боях в Галиции в составе 7-го армейского корпуса был произведен в полковники и награждён орденом Святого Георгия. В июле 1917 года был произведен в генерал-майоры за решающее участие артиллерии 7-го корпуса в отражении германских войск маршала Макензена в битве при Мэрэшешти на Румынском фронте.