С 14 мая 1914 года – архиепископ Волынский и Житомирский (до того кафедру занимал архиепископ Антоний (Храповицкий). После занятия русской армией (см. Галицийская битва) территорий Австро-Венгрии был назначен управлять церковными делами в оккупированных областях; с осени 1914 года руководил массовым обращением в Галиции униатских приходов в православие, что привело к его обвинению частью российского общества в русификаторской политике, а также вызвало негативную реакцию униатов. Критически оценивал его деятельность в Галиции бывший тогда протопресвитером военного и морского духовенства Георгий Шавельский. В 1916 году освобожден от этой должности.

После Февральской революции, когда по российским епархиям шла волна удаления правящих архиереев по требованию духовенства и мирян, получил доверие от Первого Свободного епархиального съезда Волынского духовенства и мирян, состоявшегося 14 апреля 1917 года, «по выслушании ораторов, осветивших политическую и церковно-общественную деятельность Архиепископа ЕВЛОГИЯ, в связи с возбужденным Городским Исполнительным Комитетом ходатайством об удалении его из Волыни».

Летом 1917 года, когда в Генеральный секретариат Центральной рады входил бывший подольский семинарист Всеволод Голубович, пытался протестовать против пребывания на должности министра исповеданий Украины бывшего Енисейского епископа Никона (Миколы Бессонова), но тщетно.

Участвовал в работе Предсоборного совета; был членом Всероссийского Поместного Собора 1917–1918 годов (по должности и по участию в Предсоборном совете), возглавлял отдел «Богослужение, проповедничество и церковное искусство», выступал за восстановление патриаршества.

13 ноября 1917 года в церкви Вознесения у Никитских ворот, при огромном стечении народа, возглавил отпевание убитых во время боев в Москве юнкеров.

7 декабря 1917 года избран одним из шести постоянных членов новообразованного Священного синода.

Возвратившись к Рождеству на Украину, боролся против автокефалистского движения; весной получил от патриарха указание поехать в Киев и провести выборы Киевского митрополита вместо убиенного митрополита Владимира (Богоявленского); 30 мая 1918 года на киевскую кафедру был избран Антоний (Храповицкий).

После занятия Киева войсками Директории, 4 декабря (17 декабря) 1918 года, в Киевской лавре был арестован; митрополит Киевский Антоний (Храповицкий) был арестован на следующий день. Оба были отправлены поездом в заключение в униатский монастырь в Бучаче, где находились епископ Чигиринский Никодим (Кротков) и его иеродиакон Николай; позже также были привезены из Почаева архимандрит Виталий (Максименко) и иеромонах Тихон (Шарапов).

По освобождении, Антоний и Евлогий, опасаясь бандитизма на Волыни, решили остаться в руках поляков, которые теснили петлюровские войска; на Троицу 1919 года (27 мая ст. ст.) были вновь арестованы польскими жандармами и доставлены в Станислав, где их приютил Николай Семенович Серебреников; потом препровождены во Львов, где были водворены в резиденцию униатского митрополита Андрея Шептицкого, до Февральской революции, находившегося в русском плену. Шептицкий оказал им гостеприимство и посоветовал обратиться с петицией об освобождени к Клемансо, что и было исполнено узниками, которых, однако, вскоре перевезли в Краков. В Кракове их принял епископ (впоследствии кардинал) Адам Стефан Сапега (Adam Stefan Sapieha), заявивиший им: «Ваши имена известны, но они окружены ненавистью. Вас держат под охраной, чтобы толпа вас не растерзала».

Благодаря французскому посредничеству, их освободили с принесением извинений; предоставили провизию и отдельный вагон I класса для следования в район расположения армии Деникина. Чрез Черновицы, Яссы, Галац и Константинополь (где их официально принял Местоблюститель Патриаршего престола митрополит Дорофей Прусийский и его Синод) в конце августа 1919 года прибыли в Новороссийск, где были восторженно встречены. Евлогий переехал в Екатеринодар к брату, бывшему там на должности члена Окружного суда. Бывая в Новочеркасске, участвовал в деятельности Высшего церковного управления на Юго-Востоке России.

16 января (ст. ст.) 1920 года, вместе с рядом других российских архиереев, на грузовом пароходе «Иртыш» эмигрировал из Новороссийска в Константинополь; затем переехал в Белград. В составе сербской делегации в июле 1920 года участвовал в работе Всемирной конференции представителей христианских церквей в Женеве.

2 октября 1920 года Временным Высшим церковным управлением на Юг России (под руководством митрополита Антония (Храповицкого) в Симферополе) ему было «вверено управление всеми западноевропейскими русскими церквами на правах Епархиального Архиерея, включая и церковь с приходом в Болгарской Софии и в Букуреште», о чем узнал позже – по эвакуации ВВЦУ ЮВР в Константинополь. 24 января 1921 года митрополит Антоний (Храповицкий) своим указом подтвердил его назначение (кроме западноевропейских русских приходов, ему также поручались русские приходы в Софии и Бухаресте). 26 марта (8 апреля)1921 года патриарх Тихон подтвердил это назначение, издав аналогичный указ от имени Московского Патриархата.

Первоначально жил в Берлине, в здании Александровского приюта, посещая Париж. Участвовал в монархическом съезде в Рейхенгалле (Бавария) в 1921 году, но затем отошел от политической деятельности, сосредоточившись на церковной работе. Посещал лагеря русских беженцев. Осенью 1921 года принял участие в работе Русского Всезаграничного Церковного Собора в Сремских Карловцах, оказался в числе меньшинства его участников, выступавших против вовлечения Православной Церкви За рубежом в политическую деятельность монархического толка. Такая позиция была поддержана патриархом Тихоном; постановлением Священного синода, по предложению патриарха Тихона, от 30 января 1922 года был возведен в сан митрополита.