Po odwrocie rosyjskim, przeszły do Brześcia pod dowództwo rosyjskiej 3 Armii, gdzie po raz pierwszy pełniły służbę patrolowo-wywiadowczą. Zostały następnie rozdzielone między rosyjskie oddziały: 1 szwadron walczył w rejonie Pińska, a 2 szwadron – nad Kanałem Ogińskiego. 1 szwadron stoczył wówczas pierwszą pomyślną potyczkę z 4 pułkiem huzarów heskich pod Borkami.
W październiku 1915 oba szwadrony połączono w Barańczycach w Dywizjon Ułanów Polskich pod dowództwem rtm. Butkiewicza, który następnie w styczniu 1916 podporządkowano Brygadzie Strzelców Polskich i przeniesiono w rejon Bobrujska. Wyszkolenie i umundurowanie było rosyjskie, z polskimi akcentami, jak podwójne amarantowe lampasy i galowe czapki oficerów, natomiast komenda była polska. Dowódcą był ppłk Władysław Obuch-Woszczatyński. Dywizjon wyruszył wraz z Brygadą na front pod Baranowiczami w kwietniu 1916 roku, lecz był początkowo odsunięty przez dowództwo rosyjskie od zadań bojowych. Dopiero w październiku 1916 spieszeni ułani obsadzili część okopów. Podejmowano w tym czasie bezskuteczne starania u władz rosyjskich, aby uzyskać zgodę na powiększenie dywizjonu do stanu pułku. W lutym 1917 roku Brygadę przeformowano w Dywizję Strzelców Polskich, w skład której nadal wchodził Dywizjon Ułanów.