(14) јуна 1914. венчао се са Тинком – Христином Топузовић и пошао на брачно путовање у Даљ, где га је затекао Први светски рат.
Сви држављани Србије који су се затекли на територији Аустроугарске прикупљени су у заробљеничком логору у Осијеку, а одатле су премештени у Карловац. Миланковић је уз помоћ пријатеља и на интервенцију подбана из Загреба пуштен да живи у Карловцу. Но 21. октобра морао је поћи у Нежидер (Нојсидел) у касарну као и сви остали држављани Србије. Његова супруга је отишла у Беч и обратила се професору Емануелу Чуберу,
професору Бечке високе техничке школе, ментору и великом пријатељу. Професор Чубер је успео преко својих веза да Миланковић буде пуштен из логора и да заробљеништво проведе у Будимпешти са свим грађанским правима, укуључујући и право на рад. Једино је имао обавезу да се не удаљава из града и да се недељно јавља управи полиције. Добио је и препоруке за управника библиотеке у Мађарској академији наука, математичара који му је дозволио да користи библиотеку и ван радног времена. То је искористио да проучи из доступне светске литературе све аспекте осунчавања Земље и расподелу сунчеве радијације на површини Земље и да напише више радова
и монографију на основу својих дотадашњих истраживања. Ова монографија објављена је на француском језику 1920. у преводу његовог пријатеља професора Ивана Ђаје.
По повратку у Београд изабран је за редовног професора
Радио је као консултант при изради и реализацији пројеката хангара и радионица на аеродромима у Бежанији, Загребу, Скопљу, Краљеву и Панчеву, Команди ваздухопловства у Земуну, фабрици дувана у Нишу, Заводу за израду новчаница итд. Пројектовао је и своју кућу у Професорској колонији.
