Следствием этой политики стали и кадровые перемены в высшем командовании действующей армии, проведенные Николаем Николаевичем в сентябре – декабре 1914 г. За это время были сменены командующий Северо-Западным фронтом и несколько командующих армиями. Но эти кадровые перемены диктовались скорее необходимостью найти виновных за военные неудачи, чем стремлением видеть во главе войск талантливых и деятельных руководителей.

Имели место и другие просчеты. Великий князь и его ближайшие помощники, сделав ставку на эвакуацию населения, мало внимания уделяли спасению материальных ценностей и их вывозу с оставляемых войсками территорий. Это привело к ухудшению материальной базы армии и наводнению страны толпами беженцев, подрывавших моральный дух общества. Все это в совокупности давало негативную оценку деятельности Николая Николаевича на посту Верховного главнокомандующего.

В то же время нужно признать, что власть Верховного главнокомандующего великого князя Николая Николаевича была весьма ограниченна и фактически не выходила за пределы действующей армии. По своему статусу он не мог существенно влиять на внешнюю и внутреннюю политику страны, на деятельность ее экономики. Переговорами с союзниками даже по военным вопросам, комплектованием армии резервами, нередко и назначением высших военачальников ведал непосредственно император. За пределы компетенции Верховного главнокомандующего выходил столь важный вопрос, как снабжение действующей армии и развертывание военного производства в стране. При острой нехватке оружия, боеприпасов и другого военного имущества процесс мобилизации промышленности в России затянулся до августа 1915 года. Производство военной продукции росло крайне медленно и не удовлетворяло потребности армии даже в самом необходимом. Все это также подсказывало необходимость во время войны управление страной и действующей армией сосредоточить в одних руках.

Николай Николаевич был отправлен наместником императора на Кавказ, где войска Отдельной Кавказской армии генерала Н. Н. Юденича вели боевые действия против Турции. О кавказском периоде его деятельности можно рассуждать много, но лучшим свидетельством станут победы русского оружия на этом театре военных действий. Экспедиционный кавалерийский корпус генерала Н. Н. Баратова осенью 1915 года установил контроль над большими районами Персии. Войска Н. Н. Юденича провели ряд успешных наступательных операций. Они в декабре 1915 года заняли город Эрзурум, а в апреле 1916 года провели Трапезундскую операцию. В результате итоги кампании 1916 года на Кавказском фронте превзошли ожидания русского командования. Кавказская армия разгромила 3-ю турецкую армию и продвинулась в глубь территории этой страны более чем на 250 километров.

Но необычно снежная и суровая зима 1917 года приостановила боевые действия на Кавказском направлении. Из-за бездорожья и отсутствия коммуникаций подвоз продовольствия и фуража резко сократился. Солдаты голодали, начались эпидемии. К этому времени общие потери Кавказской армии с начала войны достигли 100 тысяч человек. В таком состоянии ее застала Февральская революция 1917 года.

Перед своим отречением от престола Николай II пожелал вернуть пост Верховного главнокомандующего великого князя Николая Николаевича: «Установлена власть в лице нового правительства. Для пользы нашей родины я, Верховный главнокомандующий, признал ее, показав тем пример нашего воинского долга. Повелеваю всем чинам славной нашей армии и флота неуклонно повиноваться установленному правительству через своих прямых начальников. Только тогда Бог даст нам победу». Предполагалось, что начальником штаба Ставки останется генерал Алексеев. Позже в своих мемуарах А. И. Деникин писал, что отречение Николая II от престола в армии было воспринято спокойно, а назначение Верховным главнокомандующим Николая Николаевича и начальником штаба генерала Алексеева было встречено с пониманием и надеждой.