Не обошла стороной война и семью Юденича. С первых же месяцев после отъезда мужа на фронт Александра Николаевна все силы отдавала организации особого лазарета, оборудованного в соответствии с последними достижениями хирургической науки. Она практически «с нуля» создала лечебное заведение, где тысячи раненых находили внимание и уход. Ею же была организована помощь жёнам мобилизованных солдат и офицеров. Создавались мастерские по пошиву обмундирования, изготовлению военного снаряжения. При мастерских были открыты ясли для детей работниц.
Следующим этапом полководческой карьеры Юденича стал штурм крепости Эрзерум. С началом нового, 1916 года Кавказская армия вплотную подошла к казавшейся неприступной твердыне. Стратегически взятие Эрзерума означало примерно то же самое, что и взятие Перемышля на Юго-Западном фронте: нельзя было продолжать наступление, выходить на равнины Анатолии, имея в тылу мощную крепость с многочисленным гарнизоном. Юденич, снова проявляя нестандартность оперативного мышления, решает взять крепость без длительной осады, что называется, с ходу. Однако против проведения операции выступили как Верховный Главнокомандующий, Император Николай II, так и сменивший Воронцова-Дашкова на посту Главнокомандующего Кавказским фронтом Великий Князь Николай Николаевич.
Окружённый горами, хорошо защищённый артиллерией, Эрзерум представлял собой серьёзный укреплённый район. Положение осложнялось ещё и тем, что штурм происходил зимой, в условиях обледенения немногочисленных дорог, засыпанных снегом горных перевалов. Но ничто уже не могло заставить Юденича отказаться от принятого, стратегически рассчитанного и оправданного (а в этом у него не возникало сомнений) решения. Определённую роль сыграли дошедшие до него известия о том, что после поражения десанта союзников в Галлиполийской операции освободившиеся турецкие войска начали перебрасываться на Кавказ.
Хорошую оценку этому решению Юденича дал генерал Б. А. Штейфон, участник Эрзерумской операции: «В действительности каждый смелый манёвр генерала Юденича являлся следствием глубоко продуманной и совершенно точно угаданной обстановки. И, главным образом, духовной обстановки. Риск генерала Юденича - это смелость творческой фантазии, та смелость, какая присуща только большим полководцам». Ему вторил генерал- квартирмейстер Кавказской армии генерал Е. В. Масловский: «...Генерал Юденич обладал необычайным гражданским мужеством, хладнокровием в самые тяжёлые минуты и решительностью.
Он всегда находил в себе мужество принять нужное решение, беря на себя и всю ответственность за него, как то было в Сарыкамышских боях и при штурме Эрзерума. Обладал несокрушимой волей. Решительностью победить во что бы то ни стало, волей к победе весь проникнут был генерал Юденич, и эта его воля в соединении со свойствами его ума и характера являли в нём истинные черты полководца».
Помимо чисто стратегических расчётов Юденич прекрасно чувствовал и моральную обстановку, сложившуюся в те дни на Кавказском фронте. А она была ещё весьма далека от того хаоса и развала, которые охватят полки и дивизии всего лишь через год. Не испытавшая пагубного влияния «окопного сидения» Кавказская армия готова была идти вперёд. У войск был порыв, и именно его чувствовал командующий, когда принимал решение об атаке неприступного Эрзерума.
Взяв на себя всю ответственность за последствия операции, Юденич начал штурм. В течение двадцати дней прошла перегруппировка сил. Для взятия крепости было сосредоточено две трети личного состава Кавказской армии и большая часть артиллерии. Подготовка велась в обстановке повышенной секретности. 29 января 1916 года после мощной артиллерийской подготовки, ночью, в сильную метель и мороз штурмовые отряды пошли на приступ. Юденич приказал вести атаку круглые сутки, без перерыва. Сам он с небольшим конвоем и штабными офицерами разместился прямо на передовой. Несмотря на значительные потери штурмовавших, отчаянное сопротивление турецкого гарнизона было сломлено, и уже к утру 3 февраля Эрзерум выкинул белый флаг.
Великий Князь Николай Николаевич, поздравляя войска с победой, снял перед строем папаху и, повернувшись к Юденичу, низко поклонился ему, после чего провозгласил, обратившись к войскам: «Герою Эрзерума, генералу Юденичу ура». За эту беспримерную в истории русского военного искусства Великой войны операцию Юденич был награждён орденом Святого Георгия II-й степени (один из редких случаев в последние десятилетия Российской Империи).