Однако Бахметев не был только теоретиком и преподавателем; он организовал частную контору, которая занималась разработкой технических проектов как по заказам правительства, так и частных компаний. Бахметев привлек к работе не только русских, но также французских и швейцарских инженеров. Проекты, над которыми работала бахметевская контора, были достаточно масштабными. Он был увлечен практической деятельностью, которая должна была преобразовать Россию. По мнению Бахметева, эпоха III Думы (1907–1912) была временем бурного развития страны – это касалось народного образования, экономического и технического прогресса. В интервью американскому историку в 1950 году он говорил с явно чувствующейся досадой, что большинство технических достижений коммунистов – гидроэлектростанции, железные дороги и так далее – уходят своими корнями в эпоху III Думы.
Досада Бахметева объяснялась тем, что он стоял у истоков многих проектов, завершенных уже при советской власти и объявленных ею целиком своим достижением. Причем завершенных во многом не так, как мыслилось Бахметеву. В свое время он был, например, главным инженером большой компании, планировавшей построить гидроэлектростанцию на Днепре. Этот первый большой проект Бахметева был претворен в жизнь коммунистами; название этой гидроэлектростанции известно всем – Днепрогэс. Однако при проектировании Днепростроя Бахметев не шел так далеко, как большевики: он считал невозможным переселять деревни, затоплять кладбища и тому подобное. Сравнивая свой и большевистский проекты с экономической точки зрения, Бахметев говорил, что его проект стоил около 17 миллионов рублей, а большевистский в сопоставимых ценах – 150 миллионов. Это результат неэффективного планирования и работы, считал он. Другая сторона проблемы – использование электроэнергии. Если Бахметев и его «команда» были озабочены продажей электроэнергии и их сдерживало отсутствие достаточной емкости рынка, то большевиков не очень волновали эти проблемы. В результате, по мнению Бахметева, энергия обходилась чересчур дорого для электрохимической и электрометаллургической промышленности.
Кроме Днепростроя, он был главным инженером при проектировании Волховстроя и еще одной гидроэлектростанции в Финляндии, которые должны были наряду с Днепростроем снабжать электроэнергией Петроградскую губернию. Проектирование и постройку всех этих гидроэлектростанций осуществили впоследствии в значительной степени ученики и помощники Бахметева. Принимал он также участие в разработке проекта по ирригации и орошению Средней Азии, в частности Голодной степи.
Эту бурную созидательную деятельность прервала Первая мировая война. По закону Бахметев, как профессор, призыву в армию не подлежал; он мог принести гораздо бо́льшую пользу стране на других поприщах. С начала войны он стал работать в Красном Кресте заместителем директора, а затем директором хирургического госпиталя, в который были преобразованы общежития Политехнического института. В сентябре 1915 года по предложению председателя Центрального военно-промышленного комитета А. И. Гучкова и председателя Государственной думы М. В. Родзянко Бахметев, как человек в совершенстве владеющий английским языком и бывавший в Америке раньше, был командирован в США – разобраться, почему происходят задержки с американскими поставками, и выправить ситуацию. В октябре 1915 года Бахметев уехал за океан. Вернулся он в Россию через год в связи со смертью отца.
Вскоре после Февральской революции, 9 марта 1917 года, Бахметев получил назначение на должность товарища министра промышленности и торговли Временного правительства при министре А. И. Коновалове (с оставлением в должности профессора Политехнического института). Ему непосредственно были поручены два департамента: один был связан с коммерческим и техническим образованием, другой – с портами и торговым флотом. К тому же Бахметев, как статс-секретарь министерства, замещал в случае необходимости министра на заседаниях правительства. Бахметев был увлечен своей работой. Занимался он ею, правда, недолго, лишь два месяца до своего нового назначения в Америку, но, как он говорил впоследствии, «я никогда не был так занят, я никогда не был так счастлив, я никогда не был так удовлетворен…».