На этой должности Миллер пробыл немного, будучи в 1910 году назначен начальником Николаевского кавалерийского училища, которое четверть века назад окончил сам. Училищем командовал два года, оставив о себе в воспоминаниях бывших юнкеров добрую память.
Близилась большая война в Европе. Генерал-майор Миллер получает новое назначение – начальником штаба Московского военного округа, которым командовал генерал П. А. Плеве. По мобилизационному плану на случай войны из войск округа формировалась 5-я армия, а ее штабом становился окружной штаб.
С началом мировой войны Миллер оказался на Юго-Западном фронте, который был составлен из 3-й, 4-й, 5-й и 8-й армий. В Галицийской битве, отражении наступающих германцев на Варшаву и Лодзинской операции армейский штаб во главе с Миллером показал слаженность в работе, а его начальник – талантливость генштабиста. В декабре 1914 года за боевые отличия Е.-Л. К. Миллер производится в генерал-лейтенанты.
После этого в Великой войне Миллер «засох» на должности начальника штаба армии. Вместе с Плеве участвовал в формировании 6-й армии. Затем их вернули обратно в 5-ю армию, которая сражалась теперь на Северо-Западном фронте. Только в самом конце 1916 года он получает назначение на Румынский фронт, в 9-ю армию генерала П. А. Лечицкого, на должность командира 26-го армейского корпуса. В январе 17-го года корпус провел успешную наступательную операцию против австрийцев в Карпатских горах.
Отречение императора Николая II от престола Миллер встретил на фронте. Армия была ошеломлена свалившейся на нее революцией, свершившейся в далеком городе на Неве. Затем из Петрограда пришел «приказ № 1», убивший в армии единоначалие и способствовавший ее быстрому разложению. На фронте и в тылу стало неспокойно. Комиссары Временного правительства и воззвания Керенского навести порядок не могли, офицеры же прежней власти уже не имели.
В начале апреля в городе Кимполунги, где стоял штаб 26-го армейского корпуса, взбунтовалась прибывшая на фронт маршевая рота. Корпусной командир попытался лично «пресечь в ней революционное брожение», но был «в схватке с солдатами ранен», арестован и судим ими. По приказу военного министра Миллера, отстраненного от командования корпусом, вызвали под конвоем в Петроград и там он был отдан в распоряжение командующего столичным военным округом. То есть был зачислен в резерв русской армии.
Только в августе месяце генерал-лейтенант Миллер получает новое место службы: он назначается, учтя его опыт военного дипломата, представителем Ставки Верховного главнокомандующего России при Итальянском Главном командовании. После Октября отказался признавать власть большевиков и поддерживать сношения с Главным управлением Генерального штаба и Ставкой, которые доживали свои последние дни. За это Миллер был заочно судим революционным трибуналом.
После заключения сепаратного мирного договора в Брест-Литовске покидает Италию и перебирается в Париж. Там он бездействовал полгода, если не считать безуспешных попыток сформировать способную сражаться воинскую часть из чинов двух русских Особых пехотных бригад, которые были посланы императором Николаем II на Французский фронт (еще две – на Салоникский фронт). В июле 17-го они отказались воевать. Французское командование подавило солдатский бунт военной силой, бригады расформировали.
В России, где Е.-Л. К. Миллера помнили, уже шла Гражданская война. В октябре и ноябре 1918 года русским послом в Париже В. А. Маклаковым были получены из Архангельска телеграммы, в которых выражалась настойчивая просьба о немедленном выезде генерала Миллера на Русский Север, где с августа началась вооруженная борьба против советской власти.
Приглашение шло от правительства Северной области, от его главы Н. В. Чайковского. Миллеру предлагался пост генерал-губернатора области. Он с воодушевлением дал согласие и отбыл из Парижа.
Остановившись в Лондоне, посетил начальника британского Генерального штаба генерала Г. Вильсона. Такое было не случайным: английские экспедиционные войска генерала Ф. Пула (Пуля), как союзники России по Антанте, находились на Мурмане, чтобы предотвратить появление там германцев. Англичане были готовы принять участие «в борьбе против немецких ставленников – большевиков». Но Великая война уже закончилась, и у Лондона теперь были иные планы в отношении советской России и идущей там Гражданской войны.
Сам генерал-лейтенант Е.-Л. К. Миллер полагал, что появление союзных войск Антанты на Русском Севере в самом начале Гражданской войны в России объяснялось следующими обстоятельствами:
«Английское правительство рассматривало экспедицию на Мурманск и Архангельск как эпизод европейской войны; оно боролось не с большевиками, а с немцами… Высадка англичан в Мурманск и Архангельск вызвана была уверенностью в безграничном влиянии германского генерального штаба на центральную советскую власть и преследовала три цели:
1) захватить порты Архангельска и Мурманска, дабы они не служили базами для германских подводных лодок;