Rok później, w związku z wybuchem wojny rosyjsko-japońskiej, została ogłoszona powszechna mobilizacja; Zbigniew Brochwicz-Lewiński, nie chcąc być wcielony do armii rosyjskiej, wyjechał do Lwowa i tam zamieszkał. Oprócz ojczystego znał trzy języki (niemiecki, francuski i rosyjski) oraz był wykształcony, co umożliwiło mu założenie własnego przedsiębiorstwa budowlanego. W krótkim czasie został jednym z najlepszych lwowskich architektów.
Legiony Polskie W 1912 roku został członkiem Drużyn Sokolich (Polskie Towarzystwo Gimnastyczne „Sokół”), dwa lata później wstąpił do Związku Strzeleckiego. 8 czerwca 1914 został zaszeregowany do 1 pułku ułanów, początkowo był zastępcą dowódcy plutonu, następnie dowódcą plutonu, oficerem gospodarczy pułku, oficerem IV szwadronu, adiutantem pułku i dowódcą tego szwadronu. Był komisarzem Polskiej Organizacji Narodowej w 1914 rokuJerzy Pająk, Z dziejów Polskiej Organizacji Narodowej (wrzesień-grudzień 1914), [w:] Kieleckie Studia Historyczne, t. 14, 1996, s. 106.. W czasie służby w 1 puł 1 marca 1915 awansował na chorążego, a 18 lipca tego samego roku został podporucznikiem. W 1 pułku służył w nim do końca jego istnienia, tj. do 15 lutego 1918.