По роду своей деятельности ему также приходится постоянно контактировать с Верховным главнокомандующим великим князем Николаем Николаевичем, что позволяет ему быть в курсе операций, проводимых и на других фронтах, и подробно анализировать на страницах записок как общее положение, так и детали боевых действий. Он инспектирует подготовку оборонительных сооружений Ковенского района, в Бресткой крепости, готовит доклады о состоянии тыловых коммуникаций, железных дорог в прифронтовой полосе, военных поставок, артиллерийского и иного снабжения.
Его записи отражают обычно скрытую сторону деятельности штабных и руководящих военных инстанций, раскрывают подлинный механизм выработки решений, функционирования военной машины во всех ее подробностях. Деятельность многих военачальников подвергается в его воспоминаниях неприкрытой и беспристрастной оценке, со всей военной неразберихой, ошибками и казусами.
В августе 1915 года произошло событие, изменившее всю расстановку сил в высшем командовании. Император Николай II принял решение возложить на себя роль Верховного главнокомандующего, а великий князь Николай Николаевич был отправлен наместником на Кавказ.
Как один из ближайших сотрудников великого князя Ф. Ф. Палицин в декабре 1915 также прикомандировывается к штабу Кавказского фронта, где и находится до сентября 1916.
Между тем ситуация на Кавказском фронте в плане управления оказалась чрезвычайно запутанной. Великий князь Николай Николаевич стал главнокомандующим Кавказским фронтом, генерал Н. Н. Юденич – командующим Кавказской армией. Штаб фронта и армии организационно не были разделены, непосредственное управление армиями фронта осуществлялось Юденичем, под формально высшим руководством великого князя.
Путаница с тыловым устройством, командно-организационная сумятица во многом нивелировала боевые успехи корпусов и дивизий. Несмотря на ряд удачных операций, результат не всегда был таким, как планировался, о чем с горечью пишет Палицын. Мужество, решительный порыв боевых подразделений во многих случаях растрачивались понапрасну. Юденич, как пишет, Палицын подчас руководил операциями армии издалека, по телеграфу, не имея возможности ориентироваться в реальной обстановке на местах. Штабные офицеры злоупотребляли канцелярщиной, оперативные директивы проводились с опозданием.