В необычной воинской части царила железная дисциплина: подъем в пять утра, занятия до десяти вечера, краткий отдых и простой солдатский обед. Подчиненные даже жаловались начальству, что Бочкарева «слишком груба и бьет морды, как заправский вахмистр старого режима». Не многие выдержали такое обхождение: за короткий срок количество женщин-добровольцев сократилось до 300. Остальные выделились в особый женский батальон, который, кстати, защищал Зимний дворец во время Октябрьской революции.
Появление батальона Бочкаревой послужило импульсом к формированию женских отрядов в других городах страны (Киев, Минск, Полтава, Харьков, Смоленск и др.), но из-за усиливавшихся процессов разрушения российского государства создание этих женских ударных частей так и не было завершено.
В результате на фронте побывали лишь три таких батальона, а в боевых действиях участвовал только 1-й батальон Бочкаревой.
На женщинах-солдатах были особые погоны – белые с продольными черной и красной полосой, а на правом рукаве гимнастерки – красно-черная стрела углом вниз.
21 июня 1917 года батальон в новом обмундировании стоял на площади перед Исаакиевским собором. Прошел торжественный молебен, и члены правительства и генералы проводили батальон на фронт. Генерал Л. Г. Корнилов, представлявший командование армии, лично вручил Марии револьвер и саблю с золотыми памятными планками на рукоятке и эфесе. А. Ф. Керенский произвел Бочкареву в офицеры и прицепил тут же погоны прапорщика.
На фронте батальон придали 525-му пехотному полку.
27 июня 1917 года «батальон смерти» прибыл в действующую армию – под Сморгонь. Солдаты встретили батальон насмешками и скотским поведением. Но уже очень скоро полковник В. И. Закржевский, в подчинение которого попал батальон, отметил в донесении: «Отряд Бочкаревой вел себя в бою геройски, все время в передовой линии, неся службу наравне с солдатами. При атаке немцев, по своему почину, бросился, как один, в контратаку; подносили патроны, ходили в секреты, а некоторые в разведку; своей работой команда смерти подавала пример храбрости, мужества и спокойствия, поднимала дух солдат и доказала, что каждая из этих женщин-героев достойна звания воина русской революционной армии».
Вскоре в строю осталось лишь 200 женщин-солдат. Батальон потерял 30 человек убитыми и 70 ранеными. Сама Мария Бочкарева была сильно контужена, и ее отправили в петроградский госпиталь. Там она провела полтора месяца и была произведена в чин подпоручика. Считается, что она стала второй в России женщиной-офицером после легендарной героини 1812 года Надежды Дуровой.
Тяжелые потери среди женщин-добровольцев имели и иные последствия для женских батальонов – 14 августа 1917 года генерал Корнилов своим приказом запретил создание новых женских «батальонов смерти» для боевого применения, а уже созданные части предписал использовать только на вспомогательных участках (охранные функции, связь, санитарные организации).
Потом началась революция, и Бочкаревой пришлось распустить батальон – в связи с фактическим развалом фронта. Сама она была задержана большевиками по дороге в Томск. После отказа сотрудничать с новыми властями (у нее был разговор на эту тему с Лениным и Троцким) ее обвинили в сношениях с генералом Корниловым, дело чуть было не дошло до трибунала. Однако, благодаря помощи одного из своих бывших сослуживцев, Мария смогла вырваться на свободу и, облачившись в наряд сестры милосердия, проехала всю страну до Владивостока, откуда она отплыла в агитационную поездку в США. Сделано это было по поручению генерала Корнилова, и в США Бочкарева должна была просить помощи для борьбы с большевистской властью.
В апреле 1918 года Мария прибыла в Сан-Франциско. При поддержке влиятельной и состоятельной Флоренс Харриман дочь русского крестьянина пересекла всю страну и даже была удостоена аудиенции у президента Томаса Вудро Вильсона в Белом доме. По свидетельству очевидцев, рассказ Бочкаревой о ее драматической судьбе растрогал американского президента до слез.
Потом на транспортном корабле Бочкарева направилась в Англию. В «Мемуарах» ее попутчика, лейтенанта пехотного полка, отмечалось:
«Мадам Бочкарева прибыла с американскими солдатами на транспорте из Америки, а находясь на его борту, красноречиво и трогательно рассказывала солдатам о своей родине и о том, как священная неколебимая верность союзническому делу, прозвучавшая в ее просьбе Вильсону, с настаиванием на отправке американских войск в помощь страдающей России убедила президента».
В августе 1918 года Мария приехала в Англию. Там ее официально принял король Георг V, а потом он назвал ее русской Жанной д’Арк.