22 марта 1914 года Енгалычев был назначен начальником Николаевской военной академии. После начала войны занятия в Академии были прекращены, а Енгалычев получил 9 августа 1914 года назначение начальником штаба6-й армии, которая должна была обеспечивать оборону Петрограда.
23 декабря 1914 года назначен Варшавским генерал-губернатором для проведения более либерального по отношению к полякам курса.
Уже в 1915 году значительная часть территории генерал-губернаторства попала под контроль противника, а другая передана под контроль командующим частями действующей армии. Тем не менее Енгалычев продолжал числиться генерал-губернатором, хотя в июле 1915 года покинул Варшаву.
Был женат на Маргарите Алексеевне Стенбок-Фермор (1870—1950). Их дочь: Маргарита Павловна Енгалычева, в замужестве Лерда Ольберг (16 апреля 1901, Берлин — 16 декабря 1976, Рим)