Sosnkowski odznaczył się w szeregu walk. Kilkakrotnie z powodzeniem zastępował w dowodzeniu brygadą nieobecnego Piłsudskiego. Pierwszy taki przypadek miał miejsce w dniach 12–13 sierpnia 1914, kiedy pod Kielcami legioniści po raz pierwszy starli się z Rosjanami. Dzięki temu, 8 października Sosnkowski został awansowany na stopień podpułkownika. Kilka dni później (13–14 października), został wysłany przez Piłsudskiego na rozmowy z przedstawicielami niemieckiego wywiadu wojskowego (m.in. z pułkownikiem Erichem Ludendorffem). Był także łącznikiem Komendanta z Naczelnym Dowództwem wojsk austro-węgierskich znajdującym się w Cieszynie.