Półtoraroczna przerwa w pracy naukowej spowodowana była wybuchem I wojny światowej. W tym czasie, w latach 1914–1915, po przeszkoleniu w Szkole Podchorążych Legionów Polskich w Marmaros-Sziget, Bogucki pełnił służbę wojskową najpierw w 2, a następnie 4 pułku piechoty Legionów. 20 sierpnia 1915 roku razem z Władysławem Orkanem został awansowany na chorążegoLista starszeństwa oficerów Legionów Polskich w dniu oddania Legionów Polskich Wojsku Polskiemu (12 kwietnia 1917), Warszawa 1917, s. 86..
Uzyskawszy doktorat, wyjechał do Warszawy, gdzie w latach 1917–1919 był starszym asystentem w Zakładzie Histologii i Embriologii Uniwersytetu Warszawskiego. W 1919 r. Bogucki związał się z Instytutem im. M. Nenckiego zostając asystentem w Zakładzie Fizjologii i jednocześnie pełniąc funkcję sekretarza Instytutu. W 1920 r. na krótko przerwał swą działalność naukową, wracając do służby wojskowej na czas wojny polsko-bolszewickiej.