Своей матери Михаил доставил немало огорчений, когда вопреки её воле он в 1912 году женился на уже дважды разведённой женщине, красавице Наталье, которая за два года до этого родила от него сына. Вследствие этого морганатического брака великий князь Михаил Александрович по высочайшему указу был уволен из армии и лишён всех воинских званий. Над его имуществом учреждалась опека, проживание в России ему было запрещено.
Летом 1914 года началась война с Германией. Марии Фёдоровны в это время в России не было. Ещё в мае она уехала в Англию, чтобы повидаться со своей любимой сестрой Александрой, теперь уже вдовой. Её супруг, король Эдуард VII, скончался четыре года назад. В Петербург Мария Фёдоровна возвращалась через Швецию, а затем поездом через Финляндию. Как рассказывают очевидцы, на многих станциях в Великом княжестве Финляндском Марию Фёдоровну встречали пением и радостными криками. Вдовствующая российская императрица пользовалась особой популярностью в Скандинавии, так как была родом из Дании. На одной из станций в присутствии русского генерал-губернатора Финляндии она попросила собравшихся студентов спеть патриотический Марш Бьёрнебергского полка, ставший впоследствии национальным гимном получившей самостоятельность Финляндии. Студенты охотно исполнили просьбу, и генерал-губернатор не мог перечить матери русского царя.
Ещё из Лондона Мария Фёдоровна написала своей дочери Ксении: «...Не верится, что всё это так скоро могло случиться. Я совершенно подавлена... Всё, что произошло, так ужасно и так страшно, что слов нет. Боже мой, что нас ещё ожидает и как это всё кончится?»
В России вдовствующую императрицу встретили торжественно. Первые дни после приезда она ежедневно виделась со своим Ники́, по-матерински подбадривала его, удивляла всех своей энергией и решимостью действовать на благо России. Она встречалась с военными командирами, посещала смотры войск, благословляла отправлявшихся на фронт. 10 августа на радость матери в Петербург возвратился её младший сын Михаил. Через несколько дней он получил назначение на фронт в качестве командира Кавказской конной дивизии, так называемой Дикой дивизии. Вскоре дошли слухи, что он проявил мужество в боях и приставлен к награде Георгиевским крестом.
В годы войны члены императорской фамилии достойно выполняли свой долг перед родиной. Мужчины отправлялись на фронт, женщины помогали в тылу. Дочь Марии Фёдоровны, великая княгиня Ольга Александровна, уехала в Киев, чтобы работать там в госпитале. Супруга и старшие дочери её сына-императора стали сёстрами милосердия. Она сама тоже старалась не быть в стороне. О своём возрасте и связанных с ним недомоганиях она порой просто забывала, регулярно посещала госпитали, одним своим присутствием подбадривая тех, кто пролил свою кровь на фронте. Как утверждают очевидцы, датская принцесса для своих почти семидесяти лет выглядела великолепно — стройная, подвижная, полная энергии.
Но, несмотря на усилия всех и каждого, война затягивалась. Для России наступили трудные времена. Поражения на фронте оживили противников самодержавия, всякого рода злопыхателей и недоброжелателей императора и его супруги. Неудачи в войне почему-то приписывали именно им. Сначала гнев обрушился на отдельных министров, часто сменявшихся на своём посту по указке пресловутого Распутина, прочно связавшего себя с царской семьёй, затем основными виновниками стали считать Николая II и Александру Фёдоровну, немецкую принцессу, обвиняя последнюю во всех смертных грехах.
При встречах с сыном Мария Фёдоровна просила его обращать серьёзное внимание на настроение в обществе, сообщала о «круговороте» в самой императорской семье, о встречах некоторых Романовых с иностранными дипломатами и даже с оппозиционными лидерами. Будучи приверженкой сильной единодержавной власти, она внушала Николаю II, что ему как старшему в роду должны все беспрекословно подчиняться. Но, к её большому сожалению, государь относился ко всему этому спокойно и не придавал сплетням и интригам большого значения. Он был твёрдо убеждён, что империя и власть дарованы ему Богом и никто и ничто не может отнять их у него. В своём дневнике в 1915 году Мария Фёдоровна пророчески записала: «Если это будет так продолжаться, то всё это ужасно кончится». После отречения Николая II от престола в 1917 году Мария Фёдоровна с горечью писала о том, как нелепо он управлял правительством в период, предшествовавший Февральской революции.
Весной 1916 года императрица-мать решила закрыть Аничков дворец в Петрограде и переехать в Киев. Там находились её дочь Ольга и зять, великий князь Александр Михайлович. Он командовал авиацией Юго-Западного фронта, штаб которого был расположен в Киеве.