בתחילת מלחמת העולם הראשונה שירת יודניץ' כראש המטה של הארמייה הרוסית הקווקזית שניצחה בקרב סריקמיש את כוחותיו של אנוור פאשה במסגרת המערכה בקווקז. ב-1915 קודם לדרגת גנרל חיל הרגלים והחליף את אילריון דשקוב-וורונצוב כמפקד המערכה בקווקז. יודניץ' תקף את העות'מאנים בשטחם באזור ימת ואן וצר על העיר ואן. הוא כבש את העיר, אך נאלץ לסגת לאחר חודשיים. באותה תקופה הודח ניקולאי ניקולאייביץ' הבן מתפקידו כמפקד העליון של הצבא ועבר לפקד על אזור הקווקז. הוא נתן ליודניץ' יד חופשית בניהול המערכה, והוא ניצל זאת כדי לכבוש שוב את ואן ולהקים שם מחדש את מִנְהל מערב ארמניה ב-1916. הלחימה באזור זה נמשכה ללא תוצאות חד משמעיות למשך 14 החודשים הבאים. הוא הוביל את הרוסים במתקפת ארזורום בה הם כבשו את העיר והחזיקו בה עד סוף המלחמה. על פעולותיו בקרב זה זכה לעיטור מסדר ג'ורג' הקדוש מדרגה שנייה.