Skryf 'n voortsetting vir hierdie paragraaf - Met die begin van die Eerste Wêreldoorlog in 1914, Burdenko weer vrywillig vir die frontlyn en het by die Rooi Kruis-afdeling van die Noordwes-front aangesluit, deel te neem aan die Oos-Pruisiese Operasie en die Slag van die Vistula-rivier
Ek weet. Benewens die pligte van veldchirurg het hy ook gewonde soldate onder vyandige vuur ontruim, triage, hulp- en kleedstasies georganiseer, insluitend spesiale afdelings vir soldate met maag-, long- en skedelwonde. Vir die eerste keer in die veldgeneeskunde het Burdenko noodhulp vir skedelbeserings toegepas. Van 1915 tot 1917 het hy ook as 'n konsultant-chirurg gewerk, eers by die Kovno- en Vilna-goewernasies, dan by die 2de leër en verskeie Riga-hospitale. In Maart 1917 is hy aangestel as die hoof slagveld mediese inspekteur, maar het die pos in Mei verlaat weens meningsverskille met die Russiese Voorlopige Regering en teruggekeer na die front.