thumb|Od lewej: car Mikołaj II, minister dworu hr. W.B. Frederiks i ks. Mikołaj Mikołajewicz w Stawce W 1915, po niepowodzeniach wojennych z państwami centralnymi w starciach w Galicji i Kongresówce, został zdymisjonowany przez cara Mikołaja II Romanowa 23 sierpnia, a obowiązki naczelnego dowódcy przejął po nim 25 sierpnia 1915 sam car Mikołaj IITVP, Sensacje XX wieku, odc. Złoto Romanowów. Mikołaj Mikołajewicz w latach 1916–1917 pełnił z sukcesami funkcję wojskowego namiestnika na Kaukazie, naczelnego dowódcy Armii Kaukaskiej i atamana Kaukaskich Wojsk Kozackich. Próbował faktycznie podporządkować sobie Armię Kaukaską, jednakże jej dowództwo pozostało w rękach gen. M. M Judenicza. Z dużymi sukcesami zajmował się kwatermistrzostwem i administracją.
Wraz z podpisaniem aktu o abdykacji car Mikołaj II 2 marca 1917 wyznaczył księcia G.J. Lwowa kierownikiem Rządu Tymczasowego, a Mikołaja Mikołajewicza ponownie naczelnym dowódcą armii rosyjskiej. 11 marca 1917 roku Mikołaj Mikołajewicz został usunięty ze stanowiska i zwolniony ze służby. Pozbawiony stanowisk przeniósł się na Krym.