В октябре 1915 года Врангель был переведен на Юго-Западный фронт и принял под свое командование 1-й Нерчинский полк Забайкальского казачьего войска. При переводе ему была дана следующая характеристика его бывшим командиром: «Выдающейся храбрости. Разбирается в обстановке прекрасно и быстро, очень находчив в тяжелой обстановке».
Под его командованием полк сражался в Галиции и участвовал в знаменитом «Брусиловском прорыве». В 1916 году Врангель был произведен в генерал-майоры и стал командиром 2-й бригады Уссурийской конной дивизии. К концу войны он уже возглавлял дивизию.
Петр Николаевич по своим убеждениям был монархистом, но часто критиковал в разговорах как высший командный состав, так и лично императора Николая II. Неудачи в войне он связывал со слабостью командования. Он считал себя истинным офицером и предъявлял высокие требования как к себе, так и к любому, кто носил офицерские погоны. Врангель повторял, что если офицер допускает то, что его приказ может быть не выполнен, то «он уже не офицер, на нем офицерских погон нет». Он пользовался большим уважением среди сослуживцев-офицеров и простых солдат. Главным в военном деле он считал воинскую доблесть, ум и честь командира и строгую дисциплину.
Февральскую революцию Петр Николаевич принял сразу и присягнул на верность Временному правительству. Но начавшийся вскоре развал армии очень тяжело отразился на ее душевном состоянии. Не желая и дальше принимать в этом участия, Врангель, сославшись на болезнь, отправляется в отпуск и уезжает в Крым. Почти год он ведет очень замкнутый образ жизни, ни с кем практически не общаясь.
