Podczas służby w Legionach napisał i wydał Zarys sprawy polskiej w obecnej wojnie, Regulamin musztry piechoty, a także przetłumaczył z języka niemieckiego prace Umocnienia polowe oraz Regulamin budowy mostów pontonowych. Wiosną 1917 pełnił służbę w Komendzie Legionów Polskich, pozostając oficerem „nadliczbowym” w saperach.
W maju 1917 został w Warszawie aresztowany za działalność przeciwko Niemcom i Austriakom. Zwolniony z powodu zwołania sesji parlamentu wiedeńskiego (wciąż był posłem). Po aresztowaniu Piłsudskiego i osadzeniu go w Magdeburgu, był jednym z przywódców Konwentu Organizacji A – tajnej struktury powołanej latem 1917 przez Bogusława Miedzińskiego wraz z Moraczewskim i Tadeuszem Kasprzyckim, będącej zakonspirowanym kierownictwem obozu piłsudczykowskiego. Sprawował także funkcję politycznego kierownika Polskiej Organizacji Wojskowej. Z inicjatywy Moraczewskiego Koło Polskie w parlamencie wiedeńskim uchwaliło 6 sierpnia 1917 wniosek domagający się zwolnienia legionistów internowanych w Szczypiornie. Był pracownikiem Komisji Słownikowej Tymczasowej Rady Stanu.