Валет и Иван Алексеевич продолжают ходить к Штокману, который рассказывает им о борьбе капиталистических государств за рынки и колонии как о главной причине надвигающейся мировой войны. На Пасху Наталья, измученная унизительностью своего положения, предпринимает попытку самоубийства. Аксинья признается Григорию, что ждет от него ребенка. Навестить брата приезжает Петро. Аксинья упрашивает Григория взять ее с собой на покос и по дороге домой рожает девочку. Григория вызывают на воинские сборы; неожиданно к нему приезжает Пантелей Прокофьевич и привозит «справу». Григорий уезжает на четырехгодичную службу; по дороге отец сообщает ему, что Наталья выжила, хотя и осталась калекой, и спрашивает, будет ли Григорий жить с ней, когда вернется. На медицинской комиссии Григория хотят записать в гвардию, но ввиду нестандартных внешних данных («Рожа бандитская... Очень дик»), зачисляют в армейский Двенадцатый казачий полк. В первый же день у Григория начинаются трения с начальством.
Наталья вновь приходит жить к Мелеховым. Она по-прежнему надеется на возвращение Григория в семью. Дуняшка начинает ходить на игрища и рассказывает Наталье о своих отношениях с Мишкой Кошевым. В станицу приезжает следователь и арестовывает Штокмана; при обыске у него находят нелегальную литературу. На допросе выясняется, что Штокман состоит членом РСДРП. Его увозятиз Вешенской.
Полк Григория стоит в имении Радзивиллово. Наблюдая за офицерами, Григорий чувствует между собой и ними невидимую стену; это ощущение усиливается из-за инцидента с Прохором Зыковым, избитым вахмистром во время учений. Перед началом весны озверевшие от скуки казаки всем взводом насилуют Франю, молоденькую горничную управляющего; бегущего ей на помощь Григория связывают и бросают на конюшне, обещая убить, если проговорится.
Начинается война, и казаков отвозят к русско-австрийской границе. В своем первом бою Григорий убивает человека, и образ зарубленного австрийца тревожит его совесть. Выведенный с линии боев полк Григория принимает пополнение с Дона. Григорий встречает брата, Мишку Кошевого, Аникушку и Степана Астахова. В разговоре с Петром он признается, что тоскует по дому и мучается из-за вынужденного убийства. Петро советует остерегаться Степана, обещавшего убить Григория в первом же бою. Григорий находит у убитого казака дневник, где описывается роман последнего с опустившейся Елизаветой Моховой. Во взвод Григория попадает казак по прозвищу Чубатый; издеваясь над переживаниями Григория, он говорит, что в бою убить врага – святое дело. Григорий получает тяжелое ранение в голову. Охваченный патриотическим порывом Евгений Листницкий уезжает в действующую армию командовать взводом. Подъесаул Калмыков советует ему свести знакомство с вольноопределяющимся Ильей Бунчуком. Мелеховы получают известие о гибели Григория, а через двенадцать дней из письма Петра выясняется, что Григорий жив, к тому же награжден Георгиевским крестом за спасение раненого офицера и произведен в младшие урядники. Получив письмо Григория, где тот шлет ей «поклон и нижайшее почтение», Наталья решает идти в Ягодное, упрашивать Аксинью вернуть мужа. Накануне очередного наступления в дом, где остановились Прохор Зыков, Чубатый и Григорий, попадает снаряд. Раненного в глаз Григория отправляют в госпиталь в Москву. Таня, дочь Григория и Аксиньи, заболевает скарлатиной и вскоре умирает. Аксинья сходится с приехавшим в отпуск по ранению Листницким. Гаранжа, сосед Григория по больничной палате, в разговорах с казаком пренебрежительно отзывается о самодержавном строе и раскрывает подлинные причины войны. Григорий с ужасом чувствует, что рушатся все его прежние представления о царе, родине и о его казачьем воинском долге. Григория переводят в госпиталь на Тверской, долечивать открывшуюся рану; там его палату посещает особа императорской фамилии. За непочтительное поведение в присутствии высочайшего гостя Григория на трое суток лишают питания, а затем отправляют домой. Григорий едет в Ягодное. От конюха деда Сашки он узнает о связи Аксиньи с Листницким. Григорий избивает сотника кнутом и, бросив Аксинью, возвращается в семью, к Наталье.