Воспитанники курса Обручева все же застали долгожданные перемены в Академии. 4 февраля 1854 года Академия была передана под начальство наследника-цесаревича, Главного начальника Военно-учебных заведений. Пост директора Академии был упразднен, И. О. Сухозанет стал почетным членом Академии (это известие было принято с большим удовлетворением)⁷⁵. Но воспользоваться изменениями в Академии воспитанникам не удалось: началась Крымская война, срочно нужны были офицеры, особенно офицеры ГШ: «при начале каждой войны повсюду слышатся жалобы на малое число офицеров, способных и знающих свое дело», – писал Милютин еще до начала войны⁷⁶. Тем не менее выпуск 1854 года был особенным для русской армии: «Выпуск ожидался блестящий. Достаточно назвать такие имена, как Обручев, Рооп, Леер; кроме этих выдающихся личностей, дослужились впоследствии до высших чинов: Окерблом, Яновский, Ростовцев (старший сын Якова Ивановича), Лолоствов, Корево, Цытович, Комарев (Константин)»⁷⁷. 29 мая 1854 года приказом по Военно-учебным заведениям № 1928 Н. Н. Обручев по окончании Академии был причислен к Генеральному штабу, а 31 мая того же года за успехи в науках во время учебы был произведен в штабс-капитаны и отправлен в штаб наследника-цесаревича – Главнокомандующего гвардейскими и гренадерскими корпусами⁷⁸.

Первые месяцы Крымской войны застали Обручева в Академии. Русская армия была готова к войне с Турцией, но не со всеми великими европейскими странами. Основной ее сложностью была нехватка обученных кадров и нарезного стрелкового оружия. К 1 января 1853 года общая численность армии составляла 27 716 генералов и офицеров и 968 382 нижних чинов⁷⁹. За год удалось увеличить численность резерва до 2780 генералов и офицеров и 980 931 нижних чинов⁸⁰. Этого оказалось недостаточно для того, чтобы прикрыть границы России. В марте 1854 года в войну против России вступили Англия и Франция.

Приказом военного министра от 17 марта 1854 года четвертые действующие батальоны Гвардейского и Пехотного и Гренадерского корпусов, из числа запасных, доводились до штата 1-х действующих, кроме того, из новых запасных батальонов образована была Запасная дивизия⁸¹. Офицерский штат батальона составляли один штаб-офицер – командир батальона и десять обер-офицеров⁸², которых катастрофически не хватало. «Не имелось достаточно офицеров, ни унтер-офицеров, встречались затруднения к современному вооружению и снаряжению новых частей»⁸³. Резервы гвардии продолжали расти, Гвардейские полки, имевшие к началу войны трехбатальонный состав, получили шестибатальонную структуру⁸⁴. Одновременно Гвардейскую Запасную дивизию переименовали в Резервную в составе трех бригад⁸⁵.

В связи с опасностью нападения противника на западные границы государства в сентябре 1854 года гвардия была передислоцирована в Остзейские губернии и Виленское генерал-губернаторство. Для прикрытия столицы из резервных и запасных частей было приказано: «образовать Гвардейский Резервный Пехотный корпус, имея в оном, наравне с Действующим корпусом, три резервные дивизии, разделенные на шесть бригад и 12 резервных полков»⁸⁶. Поскольку в новом корпусе полностью создавались штабные структуры, часть офицеров очередного октябрьского выпуска Академии 1854 года была направлена туда.

29 апреля 1855 года Обручев стал квартирмейстером 2-й гвардейской резервной дивизии.