La declanşarea războiului de reîntregire naţională mareşalului i s-a încredinţat comanda Armatei de Nord, unde s-a remarcat prin tenacitatea cu care a rezistat încercărilor inamice de a penetra la est de munţi. De asemenea a comandat grupul de armate implicate în bătălia Bucureştilor, apreciată drept cea mai de seamă confruntare armată a anului 1916 pe teatrul de operaţii dintre Carpaţi şi Dunăre. În calitate de şef al Marelui Cartier General, a realizat un puternic aliniament defensiv pe linia Siretului şi a Carpaţilor Orientali, la adăpostul căruia s-a desfăşurat opera de refacere a armatei române în iarna şi primăvara anului 1917. A coordonat activitatea de elaborare a planului campaniei anului 1917, sprijinind ideea declanşării unor acţiuni hotărâtoare de lovire a inamicului, materializate în bătăliile de la Mărăşti, Mărăşeşti, Oituz, încheiate cu strălucite biruinţe româneşti.
A publicat studii şi lucări referitoare la fortificaţii şi a fost membru al Academiei Române.
Pentru activitatea şi meritele sale a fost decorat cu 33 ordine româneşti şi străine. Este demn de remarcat faptul că singurul ofiţer român căruia, în timpul războiului de reîntregire naţională, i s-au acordat toate cele trei clase ale Ordinului Mihai Viteazul.
