Od června do září byl Vasilevskij přidělen do řady rezervních pluků a nakonec dorazil na frontu v září jako velitel poloviny roty ("polurotny") v 409. novokhoperském pluku, 109. divizi, 9. armádě. Na jaře 1916 převzal Vasilevský velení roty, která se nakonec stala jednou z nejznámějších v pluku. V květnu 1916 vedl své muže během
Brusilova ofenzíva, stal se velitelem praporu po těžkých ztrátách mezi důstojníky a získal hodnost kapitána ve věku 22 let.