14 Ocak 1916'da Gelibolu'dan Edirne'ye sevkedilmiş olan 16. Kolordu komutanlığına atandı. Edirne'de bulunduğu 2 ay kadar süre boyunca 16. Kolordu'nun ikmali, toparlanması ve eğitimi ile ilgilendi. Doğu Cephesinde Rus birlikleri Osmanlı 3. Ordusunu püskürtmüş 16 Şubatta Erzurumu, 3 Martta Bitlis, Muş, Van ve Hakkari'yi işgal etmişti. Albay Mustafa Kemal 15 Mart tarihinde 3. Ordu'yu desteklemesi için emrindeki 16. Kolordu ile birlikte Diyarbakır'a gönderildi. Rütbesine göre kendisine ağır bir sorumluluk verilen 16. Kolordu Komutanı Mustafa Kemal 1 Nisan 1916'da Diyarbakırda iken Tuğgeneralliğe (Mirliva) yükseltildi ve Paşa unvanını aldı. Mustafa Kemal taktik bir geri çekilme emri verdi. Daha sonra beklenmedik bir saldırı ile Muş'u Ruslardan kurtararak Osmanlı birliklerine stratejik bir üstünlük sağladı. Kafkas Cephesindeki bu başarısından dolayı Altın Kılç madalyası ile ödüllendirildi. Ağustos ayında Muş ve Bitlis tümüyle Rus işgalinden kurtarıld
