Початок [[Перша світова війна|Першої світової війни]] [[Капітан (військове звання)|капітан]] Михайло Омелянович-Павленко зустрів уяк якості командиракомандир [[рота|роти]] Лейб-гвадії Волинського полку, на чолі якої він і виступив [[27 липня]] [[1914]] р. на фронт. Справжня війна для них почалася [[28 вересня]] 1914 р., коли полк зайняв позиції навколо селища [[Гура Кальварія]] на [[Вісла|Віслі]]. Разом з полком брав участь у боях під містами [[Ловеч]] та [[Турек]]. Бився відмінно: за бій на переправі у Гурі Кальварії командир першого [[батальйон]]у волинців отримав [[Імператорський орден Святого Рівноапостольного князя Володимира|орден Святого Володимира III ступеня]], а в листопаді 1914 р., піднявши своїх солдатів у багнетну атаку в районі [[Лодзь]] — [[Торунь|Торуні]], Омелянович-Павленко «заробив» поранення і офіцерський [[орден Святого Георгія]] IV ступеня. Поранення в плече, яке отримав Омелянович-Павленко [[1 листопада]] у цьому бою виявилося важким (проблеми з рукою далися взнаки на все життя). Переніс операцію, довго лікувався у [[Шпиталь|шпиталі]]. Після боїв у [[Польща|Польщі]] підвищили до звання [[полковник]]а та призначили черговим [[штаб-офіцер]]ом штабу 2-го [[Гвардія|Гвардійського]] корпусу. Він повернувся на фронт, але під час боїв на річці [[Стохід]] навесні-влітку [[1916]] р. захворів на [[тиф]] і був [[евакуація|евакуйований]]. Перенесена [[хвороба]] допоможе йому через три роки, коли українська армія згоратиме від [[епідемія|епідемії]], організм Михайла вже матиме певний [[імунітет]]. Одужавши, Омелянович-Павленко перейшов на військово-педагогічну роботу спочатку у [[Петроград]]і, а з листопада 1916 р. — начальником 2-ої [[Одеса|Одеської]] школи [[прапорщик]]ів. На цій посаді і застала полковника Михайла Омеляновича-Павленка [[Лютнева революція 1917]] р.
