Po wybuchu I wojny światowej, armii carskiej przyszło stawić czoła Armii Cesarstwa Niemieckiego i Cesarskiej i Królewskiej Armii. 27 listopada 1914 r. kpt. Chromiński dowodził swoją kompanią w bitwie pod wsią Grodkowice. W bitwie tej wykazał się wielkim zaangażowaniem i odwagą, został ranny w głowę, brzuch i nogę. Za odznaczenie się w boju otrzymał awans do rangi podpułkownika (od 1884 r. w armii rosyjskiej zniesiono stopień majora). 28 lipca 1915 ppłk Chromiński objął dowództwo 12 pułku piechoty. 1 marca 1916 uzyskał awans na stopień pułkownika. 27 listopada 1916 otrzymał rozporządzenie od cara Mikołaja II sformowania i objęcia dowództwa 302 Surażskiego pułku piechoty 76 Dywizji Piechoty.
W trakcie pełnienia służby wojskowej w Armii Carskiej napisał pracę pt. „Zarysy psychologii wojskowej”. Płk Chromiński znał w mowie języki: polski, rosyjski, francuski i niemiecki, a w piśmie polski i rosyjski.
Służba w polskich formacjach wojskowych w Rosji 11 maja 1917 przeniesiony został do Polskiej Dywizji Strzelców gen. Simona jako prezes Związku Wojskowych Polaków garnizonu m. Kaługi. 15 czerwca 1917 objął dowództwo 2 Polskiego pułku piechoty.