Первую мировую войну Маннергейм встретил в чине генерала русской армии, начальником отдельной кавалерийской бригады. Проявил себя, как во все годы службы в русской армии, отважным и умелым офицером. Уже в первые месяцы он отличился в Галицийской битве, в ходе которой основные силы австро-венгерской армии потерпели поражение. В сентябре 1914 г. в неравном бою Маннергейм повел свои войска в атаку, которая позволила выполнить задачу и спасти русскую часть от окружения. За этот подвиг Маннергейм был награжден орденом Св. Георгия. В начале 1915 г. Маннергейм возглавил 12-ю кавалерийскую дивизию, затем 2-й кавалерийский корпус. Служил также под командованием Брусилова — выдающегося полководца Первой мировой, в 1916 году участвовал в Брусиловском прорыве.