Уже с 27 октября Гришин в составе 5-го Сибирского корпуса участвует в крупном сражении разыгравшейся всемирной бойни — Лодзинской операции. Он принимает участие в боях под Влоцлавском, Ковалем и Брест-Куявским. 31 октября корпус с боями отходит на Гостынинские позиции, где закрепляется, а затем начинается наступление на город Гомбин. Этих наступлений на Гомбин в итоге было три, с последующими отходами. Лодзинская операция закончилась неопределенно — германский план окружения русских армий был сорван, но не удалось и планировавшееся русское наступление вглубь Германии. После Лодзинской операции начинается длительное противостояние русской и австро-германских армий на реке Бзуре.
Во время этих боев Алексей Николаевич был прикомандирован к штабу 5-го Сибирского армейского корпуса, а 5 декабря назначен временно исполняющим должность старшего адъютанта штаба корпуса. С 26 января 1915 года его назначили возглавлять службу связи корпуса, но уже с 31 января он является адъютантом командира корпуса генерал-лейтенанта Н.М. Воронова.
Приказом главнокомандующего армиями Северо-Западного фронта генерала от инфантерии Н.В. Рузского от 2 февраля 1915 года № 535, за отличие в делах против германцев штабс-капитан Гришин был награжден орденом Святого Станислава 2-й степени с мечами.
В апреле 1915 года он производится в капитаны, а в июне прибывает в город Двинск (ныне Даугавпилс), в распоряжение наблюдающего за формированием артиллерийских частей, для назначения командиром мортирной батареи. 30 июня становится командующим второй батареи в 35-м мортирном артиллерийском дивизионе (с 22 ноября— командир батареи). Участвует во многих наступательных и оборонительных операциях. К 1917 году возглавляет и сам дивизион, входивший в состав ударных частей.
Произошедшая в феврале 1917 года революция в России и отречение Николая II потрясли самые основы государства. Бездумные приказы Временного правительства по «демократизации» армии, а также тайная и явная работа большевиков и немецких агентов, привели к устранению основного в любой армии мира принципа единоначалия, неподчинению низших чинов офицерам, самовольному уходу с позиций, беспорядкам и разложению воинских частей. В первую очередь это разложите коснулось армейских пехотных полков, наскоро скомплектованных из наиболее отсталых и малограмотных групп населения, легко поддававшихся на демагогические и провокационные лозунги и призывы. Ведь надо учесть, что большая часть кадровых офицеров и старых солдат была выбита еще в первый год войны. Даже офицеры военного времени, срочно обученные и поверстанные из студентов, учителей и мелких чиновников, отличались по своему духу от профессиональных кадровых офицеров, не говоря уже о массе солдат из крестьян и рабочих. В гвардии, артиллерии, кавалерии и особенно в казачьих частях дисциплина еще сохранялась.
Кадровый офицер капитан А.Н. Гришин, с малых лет, посвятивший себя армии, с болью и тревогой смотрел на происходящие события. На его глазах рушилось все, чему он служил, во что верил и на что надеялся. Разрушалась власть, армия, и подрывались глубинные основы общества. Лично у него не было своей материальной заинтересованности к сохранению старого строя. Он был обычный скромный офицер, живущий на одно жалованье на служебных квартирах. Как видно из послужного списка, на 2 июля 1916 года за капитаном Гришиным, его родителями и женой не числилось никакого недвижимого имущества. Жалованье его, получаемое по службе, составляло 1080 рублей в год, к этому прибавлялись еще «добавочные» в сумме 360 рублей, «столовые» — 900 рублей и «квартирные по положению». Это к большевистским писаниям о том, что офицеры и генералы боролись с революцией якобы за свои земли, имения и привилегии. Какие там земли и поместья у основной массы офицерского корпуса? Скитальческая жизнь по глухим гарнизонам и небольшое жалованье — вот и все привилегии!
Офицера Гришина характеризует еще такой, небольшой, казалось бы, штрих. За все время после окончания Русско-японской войны и до середины 1916 года он лишь один раз, в 1909 году, был в 28-дневном отпуске, из которого прибыл ранее срока на 8 дней. То есть все свое время, он отдавал службе, не помышляя о чем-либо другом.
Алексей Николаевич Гришин был награжден следующими медалями и орденами: Св. Анны 4-й степени с надписью: «За храбрость», Св. Станислава 3-й степени с мечами и бантом, Св. Анны 3-й степени, Св. Станислава 2-й степени с мечами, светло-бронзовой медалью в память Русско-японской войны 1904—1905 гг. и светло-бронзовой медалью в память 300-летия царствования Дома Романовых. В 1917 году, уже при Временном правительстве, он был награжден солдатским Георгиевским крестом с лавровой ветвью за личную храбрость. К моменту ликвидации Русской армии имел звание подполковника.