С сентября 1915 года император много времени проводил в Ставке в Могилеве, руководя военными действиями, выезжая в находящиеся на фронте части, организовывая снабжение армии и т. д., отдавая этому все силы. По мнению современников, армия с воодушевлением приняла новость о том, что теперь император стал Верховным. Авторитет верховного вождя безусловно сыграл важную роль в том, что русскому командованию в кратчайшие сроки удалось остановить отступление русской армии и организовать оборону. Также к началу 1916 года удалось улучшить снабжение армии боеприпасами и продовольствием. Более того, император постоянно знакомился с новыми видами вооружений, пытаясь в кратчайшие сроки перевооружить армию, обеспечить ее новыми видами оружия. Именно по его распоряжению в армию начали поступать ручные газовые гранаты, огнеметы (причем их было девять разных видов), развернуты массовые поставки противогазов. 3 февраля под Могилевом по приказу Николая II и в его личном присутствии были проведены испытания всех известных форм защиты от химического оружия. Лучший противогаз, разработанный известным ученым Н.Д. Зеленским, по приказу царя вскоре был запущен в массовое производство. Государь лично наградил разработчиков. Царь начал формировать отдельное элитное оперативное объединение, сосредоточив в нем отборные гвардейские части, для решения особых тактических задач.
Особое значение император придавал поддержанию высокого боевого духа в войсках. Считая, что не только его присутствие важно для офицеров и солдат, но и полезно, чтобы наследник престола также находился в Ставке, Государь осенью 1915 года решил взять с собой в Могилев цесаревича. Сын сопровождал его в поездках по фронтам, госпиталям, на встречах с отличившимися в боях частями.
Заполненное важными делами расписание Верховного главнокомандующего практически не оставляло времени на общение с семьей, хотя Государь тосковал по любимой жене и дочерям, остающимся в Царском Селе. Государыня почти каждый день писала мужу длинные, нежные письма, в которых подробно рассказывала обо всем, что происходило в ее жизни и вокруг. В ответ император, не имея возможности писать подробно, отвечал телеграммами. Но как только выпадала свободная минута, сразу писал жене, основательно рассказывая о своей жизни. Письма Августейших супругов содержат столько же нежности и любви, как и те, которые они писали друг другу перед свадьбой, будучи женихом и невестой. За время войны император и императрица написали друг другу почти три сотни писем. Так же постоянно писали в Ставку отцу и брату очень скучавшие по ним великие княжны. Царская семья, оказавшись разлученной войной, по-прежнему была объединена любовью. Государыня писала любимому мужу на фронт 19 сентября 1914 года: «Мои усердные молитвы следуют за тобой днем и ночью. Пусть Господь хранит тебя, пусть он оберегает, руководит и ведет тебя, и приведет тебя здоровым и крепким домой». Государь писал любимой жене из Могилева 6 июня 1916 года: «Дорогая моя – люблю тебя и безумно тоскую по тебе. Я редко так тосковал по тебе, как теперь, несмотря на то, что со мною наш Солнечный Луч. Храни Господь, моя дорогая, тебя и девочек!» Царская семья старалась хотя бы семейные праздники, дни рождения проводить вместе. Пусть нечасто, но императрица с дочерями все же приезжали в Ставку, император позволял себе вместе с семьей провести немного времени. Это были редкие радости среди напряженной военной поры, за которыми снова следовало расставание и общение только посредством писем и телеграмм.
Седьмого декабря 1916 года в Петрограде был убит Григорий Распутин, император вместе с цесаревичем спешно покинул Ставку, чтобы поддержать горевавшую о потери друга Александру Федоровну и присутствовать на его похоронах. Неожиданная гибель человека, которого Царская семья уважала, считая молитвенником за них лично и всю Россию и своим личным другом, опечалила не только Государыню, но и детей, привыкших к его доброму к ним отношению, и Государя, считавшего Распутина боголюбивым старцем.
Назад в Могилев император вернулся в начале 1917 года, на этот раз оставив наследника в Царском Селе. Государыня, провожая мужа на фронт, умоляла его долго не задерживаться в Ставке, считая, что он больше нужен в столице, где начинались нешуточные манифестации и забастовки. Позже она написала мужу: «Ты гораздо нужнее здесь, чем там».
Письма Государыни Государю перед катастрофой полны тревоги и волнения за него: «Мой драгоценный! С тоской и глубокой тревогой я отпустила тебя одного без нашего милого, нежного Бэби. Какое ужасное время мы теперь переживаем! Еще тяжелее переносить его в разлуке – нельзя приласкать тебя, когда ты выглядишь таким усталым, измученным. Бог послал тебе воистину страшно тяжелый крест. Мне так страстно хотелось бы помочь тебе нести это бремя! Ты мужественен и терпелив – я всей душой чувствую и страдаю с тобой, гораздо больше, чем могу выразить словами».