Jabarkan Perang Dunia I dari Ivan Bagramyan

Bagramyan sangat menyadari situasi militer di front Kaukasus selama bulan-bulan pertama perang dunia. Pada musim dingin 1914-1915, Angkatan Darat Kekaisaran Rusia mampu menahan dan mengusir serangan Kesultanan Utsmaniyah di Sarikamish, yang rencananya akan berperang ke wilayahnya. Bagramyan juga mulai membaca laporan mengerikan pers Rusia tentang apa yang terjadi terhadap rekan-rekannya sesama bangsa Armenia di seberang perbatasan: Utsmaniyah telah memulai kampanye untuk melakukan genosida terhadap rakyat Armenia yang berada di wilayah Utsmaniyah. Bagramyan mati-matian mencoba untuk bergabung dengan militer, tetapi karena ia masih berusia 17 tahun dan merupakan seorang mekanik kereta api, ia pun tidak bisa mendaftar ke militer. Hal itu tidak menghalanginya untuk mencoba, karena ia kemudian berkomentar, "Tempat saya berada di medan pertempuran (front)."

Kesempatannya datang pada 16 September 1915, ketika ia diterima oleh Angkatan Darat Rusia sebagai sukarelawan. Ia ditugaskan di Batalyon Cadangan ke-116 dan dikirim ke Akhaltsikhe untuk pelatihan dasar. Setelah pelatihannya selesai pada bulan Desember, ia bergabung dengan Resimen Perbatasan Kaukasus 2 dari Korps Ekspedisi Rusia, yang dikirim untuk mengusir pasukan Turki Utsmaniyah di Persia. Bagramyan berpartisipasi dalam beberapa pertempuran di Asadabad, Hamedan dan Kermanshah, kemenangan pasukan Rusia di sini mengirim pasukan Utsmaniyah untuk kembali dengan keadaan terguncang ke Anatolia.

Kepala staf resimen tempat Bagramyan bertugas, Jenderal Pavel Melik-Shahnazaryan, menyarankan Bagramyan kembali ke Tiflis untuk mendaftar ke Akademi Militer Praporshchik. Tetapi untuk dapat masuk ke akademi militer tersebut Bagramyan harus memenuhi persyaratan menyelesaikan sekolah di sebuah gimnasium. Hal ini tidak menghalangi dirinya, setelah mempersiapkan diri untuk ikut kursus di Armavir, ia lulus ujian kursus itu dan akhirnya masuk ke akademi militer pada 13 Februari 1917. Ia lulus pada bulan Juni 1917 dan kemudian ditugaskan ke Resimen Infanteri Armenia ke-3, yang ditempatkan di dekat Danau Urmia. Tetapi setelah terjadinya penggulingan terhadap Pemerintahan Sementara Rusia di tengah Revolusi Oktober 1917, kesatuannya tersebut didemobilisasi.

Namun, dengan dibentuknya Republik Pertama Armenia pada tahun 1918, Bagramyan pun terdaftar sebagai anggota angkatan bersenjata negara itu di Resimen Armenia ke-3. Dari 1 April 1918, yaitu setelah Kesultanan Utsmaniyah menandatangani Traktat Brest-Litovsk (3 Maret 1918) dengan RSFS Rusia, ia berada di Resimen Kavaleri Armenia ke-1, menghentikan sepak terjang Angkatan Darat Utsmaniyah ke-3, yang saat itu bertekad hendak menaklukkan sisa-sisa pasukan republik Armenia, di Karaurgan, Sarikamish dan Kars. Ia juga turut mengambil bagian dalam Pertempuran Sardarabad pada bulan Mei 1918, di mana militer Armenia mencetak kemenangan krusial melawan pasukan Turki. Bagramyan tetap berada di resimen itu sampai bulan Mei 1920.