В 1914 году, действуя на Кавказском фронте Первой мировой войны, одновременно с дивизией командовал Ольтинским отрядом, во главе которого участвовал в Кёприкейской и Сарыкамышской операциях. Высочайшим приказом от 17 мая 1915 года Истомин за отличия в боях против турок был награждён орденом св. Георгия 4-й степени.