Escriu una continuació per a aquest paràgraf - Amb l'inici de la Primera Guerra Mundial el 1914, Burdenko es va presentar novament com a voluntari per a la línia de front i es va unir al destacament de la Creu Roja del Front Nord-oest, participant en l'Operació de Prússia Oriental i la Batalla del riu Vístula
- No. A més dels deures de cirurgià de camp, també va evacuar soldats ferits sota foc hostil, va organitzar triage, assistència i estacions de vestir, incloent seccions especials per a soldats amb ferides a l'estómac, els pulmons i el crani. Per primera vegada en la medicina del camp de batalla, Burdenko va aplicar els primers auxilis a les lesions del crani. De 1915 a 1917, també va treballar com a cirurgià consultor, primer a les províncies de Kovno i Vilna, després al 2n Exèrcit i diversos hospitals de Riga. El març de 1917, va ser nomenat Inspector Mèdic Principal del Camp de Batalla, però va deixar el càrrec el maig a causa de desacords amb el Govern Provisional Rus i va tornar al front.