Во многих операциях Балтийского флота Колчак участвовал лично. Так, ещё в феврале 1915 года при его участии силами четырёх эсминцев в чрезвычайно тяжёлых условиях было поставлено минное заграждение в Данцигской бухте.
Осенью 1915 года тяжёлое положение сложилось на правом фланге ХII-й армии, особенно в районе мыса Рагоцен, где находился 20-й драгунский Финляндский полк и две ополченские дружины под командованием князя Меликова. В их распоряжении была лишь одна старая трёхдюймовая батарея и две шестидюймовые пушки Канэ с очень скудным запасом снарядов. Получив по телефону просьбу о помощи, Колчак сразу же, несмотря на неблагоприятные погодные условия и сложность навигационной обстановки в Моонзунде и Рижском заливе, принял решение о немедленном выходе кораблей в море. На поддержку вышли линкор «Слава», 9-й дивизион эсминцев и две канонерские лодки. Корабли подошли к мысу Рагоцен, и уже через три минуты после открытия ими огня князь Меликов сообщал по телефону: «Стрельба блестяща, всё бежит... дороги залиты кровью». А ещё через некоторое время с берега передали, что все назначенные для наступления рубежи заняты без выстрела.
В ночь с 8 на 9 октября был высажен десант у мыса Домеснес, оказавший, впрочем, главным образом моральное воздействие на противника. Долгое время биографы Колчака считали, что он был награждён орденом Святого Георгия IV-й степени именно за организацию этого десанта, однако, по свидетельству старшего лейтенанта Н. Г. Фомина, служившего в 1915-1916 годах в должности старшего флаг-офицера Штаба начальника Минной дивизии, всё обстояло несколько иначе. Высочайшее повеление о награждении Колчака было передано по телефону. Оно гласило: «Мне было приятно узнать из донесений командарма 12[3] о блестящей поддержке, оказанной армии кораблями под Вашим командованием, приведшей к победе наших войск и захвату важных позиций неприятеля. Я давно был осведомлен о доблестной Вашей службе и многих подвигах. Применительно к статье 36 Георгиевского статута (статья о награждении артиллеристов, которые, находясь под сильным огнём наступающего неприятеля, заставят замолчать его артиллерию и будут способствовать переходу наших войск в наступление. - Н. К.), награждаю вас Св. Георгием 4-й степени. Николай. Представьте достойных к награде». Как писал тот же Фомин, «ночью, когда Александр Васильевич заснул, мы взяли его тужурку и пальто и нашили ему Георгиевские ленточки, а утром прибыл из Ревеля миноносец Службы связи, с которым “всеведущий” Непенин (начальник службы связи Балтийского флота. - Н. К.) прислал Колчаку снятый с себя свой Георгий».
В 1915 году Колчак был также удостоен ордена Святого Владимира III-й степени с мечами и подарка из Кабинета Его Императорского Величества, а 10 апреля 1916-го он был произведён в контр- адмиралы. Из операций 1916 года можно отметить набег на Норчепингскую бухту 13 июня, когда в результате атаки Отряда особого назначения в составе крейсеров «Рюрик», «Олег» и «Богатырь» и одиннадцати эсминцев был рассеян немецкий конвой, состоявший из 12-14 транспортов, и потоплен вспомогательной крейсер «Герман». 28 июня, неожиданно для себя, Александр Васильевич Колчак был произведён в вице-адмиралы и назначен командующим Черноморским флотом, заменив на этом посту адмирала А. А. Эбергарда. Случай, когда контр-адмирал с выслугой в два с половиной месяца был произведён в следующий чин, стал уникальным в истории Русского Флота и лишний раз показал, насколько выдающимся офицером был А. В. Колчак.
После получения нового назначения Колчак через Петроград проехал в Могилёв, где находилась Ставка Верховного Главнокомандующего. Адмирал совещался с Начальником Штаба Верховного, генералом М. В. Алексеевым, и самим Верховным Главнокомандующим - Государем Императором Николаем II - о планах войны, роли в ней Черноморского флота, подготовке операции по захвату Босфорского пролива.