С началом Первой мировой войны Юденич стал начальником штаба Кавказской армии, ведшей бои с войсками Османской империи. На этом посту он наголову разбил турецкие войска под командованием Энвер-паши в Сарыкамышском сражении. 24 января 1915 года Юденич был произведён в чин генерала от инфантерии и назначен командующим Кавказской армией. В течение 1915 года подразделения под командованием Юденича вели бои в районе города Ван, который несколько раз переходил из рук в руки. 13-16 февраля 1916 Юденич выиграл крупное сражение под Эрзурумом, а 15 апреля того же года овладел городом Трапезунд. За это сражение (ещё до его окончания) Юденич был награждён орденом Святого Георгия 2-й степени (после него этот орден такой степени в Российской империи больше никто не получал). К лету-осени 1916 года русские войска контролировали большую часть Западной (Турецкой) Армении.