В марте 1914 г. начало свою деятельность созданное Прокудиным-Горским Акционерное общество «Биохром», предлагавшее услуги по цветной фотографии; ему была передана вся собственность «Торгового дома». А Прокудин-Горский увлекся цветной киносъемкой и совместно с Сергеем Олипиевичем Максимо́вичем (1876–1941) получил патент на это изобретение. Затем изобрел киноаппарат для цветной съемки. Летом 1914 г. оборудование было построено во Франции, но дальнейшему развитию проекта помешала Первая мировая война. Прокудину-Горскому пришлось расстаться со своим специально оборудованным вагоном и заниматься цензурой зарубежных кинолент да обучением аэросъемке русских летчиков.
Летом 1916 г. состоялась его последняя поездка по России – в Мурманск и на Соловецкие острова. Прокудин-Горский снимал южный участок Мурманской железной дороги и лагеря австро-германских военнопленных. Цель съемки секретных объектов неизвестна.
В 1918 г. он участвовал в создании Высшего института фотографии и фототехники. Типография на Б. Подъяческой, 22, выполняла заказы нового правительства. 19 марта 1918 г. в залах Зимнего дворца прошла последняя публичная демонстрация коллекции Прокудина-Горского, организованная Дмитрием Ильичом Лещенко, возглавлявшим в то время Петроградский кинокомитет. В августе 1918 г. по поручению Наркомпроса Прокудин-Горский отправился в командировку в Норвегию для закупки проекционного оборудования для начальных школ. Командировочное удостоверение для его выезда за границу, как председатель Совета ВИФФ, подписал его первый ректор Александр Александрович Поповицкий. Командировка превратилась в эмиграцию. Начавшаяся Гражданская война делала невозможными дальнейшие занятия цветной фотографией в России. Есть мнение, что на решение покинуть Россию повлиял расстрел царской семьи. Прокудин-Горский не мог не думать о возможном будущем своих троих детей. Из Норвегии он переехал в Англию, а в 1921 г. – в Париж.
В 1920(21) г. он женился на своей помощнице Марии Федоровне Щедриной (1883–1969), у них родилась дочь Елена (1921–1994, Париж). В начале 1920-х гг. Прокудин-Горский писал статьи для Британского журнала по фотографии (British Journal of Photography). В Ницце работал с братьями Люмьер. Фотоателье в Париже он назвал в честь младшей дочери «Ёлкой». И дети от первого брака, и первая жена в 1923–1925 гг. смогли выехать во Францию. В организации отъезда членов семьи Прокудина-Горского оказал помощь видный советский государственный деятель академик Николай Петрович Горбунов; возможно, не без его участия был организован и вывоз авторской коллекции (проекционный аппарат вывезти не удалось). Как и когда это произошло, неизвестно. Но с 1931 г. начался показ коллекции соотечественникам-эмигрантам.
