Уже в 1914 году Петлюра предвидел радикальные перемены в жизни украинского народа, о чём в статье «О практических задачах украинства» писал: «Мы определённо переживаем период роста украинства, превращения его в общественную силу, в реальный фактор государственной жизни России. Стихийные проявления украинства всё больше уступают перед планомерными актами национального самосознания, скреплённого организованными формами и выступлениями, что прошли долгий путь подготовительной, обдуманной и осознанной работы».
В начале 1916 г. Петлюра поступил на службу во «Всероссийский союз земств и городов», созданный в 1914 году для помощи правительству Российской империи в организации снабжения армии. Его служащие носили военную форму, и их в шутку называли «земгусарами».
На этой работе Петлюре пришлось немало общаться с солдатскими массами, проникнуться их настроениями, удалось завоевать популярность среди военных. Именно благодаря его энергичной деятельности после Февральской революции на Западном фронте были созданы украинские войсковые рады — от полков до целого фронта. Авторитет и уважение среди солдат и общественная активность Петлюры выдвинули его в руководство украинским движением в армии. В апреле 1917 г. он выступил инициатором и организатором проведения в Минске украинского съезда Западного фронта. Съезд создал Украинскую фронтовую раду, а её председателем выбрал Петлюру.
Как председатель фронтовой рады и уполномоченный «Земгора» Петлюра был делегирован на Всеукраинский национальный съезд, созванный Центральной радой (проходил 6—8 (19—21) апреля). Дальнейшие события заставили его остаться в Киеве.