Zemessardzes formēšana Krievijas Impērijā Pirmā pasaules kara laikā tika īstenota pēc 1910. gadā apstiprinātiem mobilizācijas priekšrakstiem un saistībā ar 23.07./05.08.1914. pavēli militārajam resoram Nr. 446. Zemessardzē tika iesaukti vīrieši vecumā no 21 līdz 42 gadiem, kuri bija atbrīvoti no dienesta regulārajā armijā. Zemessargi primāri bija paredzēti aizmugures dienestam – militāru un stratēģiskas nozīmes inženiertehnisku objektu apsardzei, cietokšņu un pilsētu garnizonu dienestam, kā arī regulārās armijas vienību papildināšanai. Zemessargu vienības bieži izmantoja militāro objektu būvniecībā. Šī iemesla dēļ pat tika formētas speciālas darba rotas, neparedzot tām apbruņojumu.

Daugavgrīvas cietokšņa vajadzībām tika iedalītas 13 zemessargu darba rotas, no kurām astoņas bija apbruņotas. Zemessardzes vienību formēšana notika pie apriņķu militārajām pārvaldēm. Tā kā Daugavgrīvas zemessargu rotas bija saformētas no latviešu apdzīvoto apriņķu mobilizētajiem iedzīvotājiem (Rīgas, Liepājas, Aizputes, Kuldīgas, Ventspils, Talsu, Tukuma, Jelgavas un Jēkabpils apriņķiem), tad 98 % zemessargu bija latviešu tautības.

1914. gada rudenī Daugavgrīvas zemessargu rotas pamatā tika nodarbinātas cietokšņa apkārtnes pozīciju izbūves darbos. Regulāro armijas vienību trūkumu, kas ļautu sekmīgi nodrošināties no desanta operācijām, Daugavgrīvas cietokšņa komandants ģenerālleitnants Ivans Miončinskis (Иван Андреевич Миончинский) nolēma kompensēt ar cietoksnī esošajām zemessargu vienībām. No 1914. gada novembra beigām astoņām zemessargu apbruņotajām rotām, atbrīvotām no būvniecības darbiem, sākās intensīva militārā sagatavošana.

Atbilstoši 05./18.02.1915. apstiprinātajam zemessargu darba rotas štatam, katrā rotā bija paredzēti trīs virsnieki un 246 apakšvirsnieki un zemessargi. 06./19.03. ar Daugavpils kara apgabala štāba priekšnieka rīkojumu, astoņas Daugavgrīvas zemessargu apbruņotās rotas apvienoja divos bataljonos. 1. bataljonā, par kura komandieri norīkoja zaurjadkapteini Zigismundu Stoligvo, iekļāva 19., 20., 21. un 22. rotu un 2. bataljonā, ar komandieri zaurjadkapteini Teodoru Krūmiņu – 18., 23., 24., un 25. rotu.

Atbilstoši 06./19.03.1915. Daugavpils kara apgabala štāba priekšnieka pavēlei abi Daugavgrīvas zemessargu bataljoni tika iekļauti ģenerālmajora Alekseja Potapova (Алексей Степанович Потапов) komandētajā karaspēka grupā un nosūtīti uz Liepāju. Sadursmēs ar pretinieku pirmie nokļuva 2. bataljona zemessargi, kad 09./22.03., pārgājuši Vācijas robežu pie Nimerzātes (Nemirseta mūsdienu Lietuvā), nokļuva nelielās apšaudēs ar vācu armijas patruļām.

Nopietnā kaujā 2. bataljons iesaistījās 24.03./06.04. pie Andrejavas (Endriejava mūsdienu Lietuvā), kad vācu armijas vienības, naktī aplenkušas bataljona izvietojumu, uzbruka, izmantojot pārsteigumu. 2. bataljona rotas, ciešot smagus zaudējumus, atkāpās un izklīda. Kaujā 2. bataljons zaudēja apmēram 300 zemessargus – kritušus, ievainotus un saņemtus gūstā. Gūstā krita arī bataljona un divu rotu komandieri.

1. bataljons no 08./21.04. atradās aizsardzības pozīcijās pie tiltiem pār Minijas upi Korcjanu sādžā (Kartena mūsdienu Lietuvā). 14./27.04., sākoties vācu armijas uzbrukumam Kauņas guberņā un Kurzemē, 1. bataljons visu dienu atvairīja vācu armijas (20. Bādenes leibdragūnu pulka un 11. rezerves brigādes) uzbrukumus, pakāpeniski atkāpjoties no priekštilta pozīcijām. Pēc tiltu nopostīšanas, neskatoties uz artilērijas atbalsta trūkumu un abu ložmetēju zaudējuma, zemessargi sekmīgi aizsargājās Minijas upes kreisajā krastā līdz vakaram, kad pienāca pavēle par atkāpšanos. Šajā kaujā 1. bataljons zaudēja apmēram 170 zemessargus – kritušus, ievainotus un saņemtus gūstā.

Vācijas armijas uzbrukuma rezultātā Krievijas armijas vienības atkāpās Jelgavas virzienā, kur 19.04./02.05. un 20.04./03.05. armijas atkāpšanās segšanas kaujās starp Jelgavas–Dobeles un Jelgavas–Šauļu ceļiem tika iesaistīti arī abi Daugavgrīvas zemessargu bataljoni. Krievijas armija bija sagatavojusies Jelgavu pamest, bet sekmīgā aizsardzība kopā ar uzbrūkošās vācu armijas 6. kavalērijas divīzijas uzdevuma maiņu ļāva pilsētu neatstāt.

Pēc frontes nostabilizēšanās abi Daugavgrīvas zemessargu bataljoni kā regulāras karaspēka daļas tika iesaistīti pozīciju karā Ventas līnijā un izmantoti izlūkdarbības veikšanā. Šajā laikā lielākos zaudējumus cieta 1. bataljons kaujās pie Leckavas–Griezes 28.05./10.06 un 29.05/11.06.

01./14.07., sākoties Vācijas armijas uzbrukumam Kurzemē, abi Daugavgrīvas zemessargu bataljoni ar kaujām atkāpās uz Rīgu. Pēdējo reizi kaujas darbībā abi bataljoni tika iesaistīti oktobra beigās un novembra sākumā Babītes ezera dienvidu pusē, kur vācu armija centās uzbrukt Rīgas virzienā.

Latviešu strēlnieku pirmo bataljonu formēšanai no katra Daugavgrīvas zemessargu bataljona 1915. gada jūlija beigās tika aizkomandēti 80 zemessargi. Apmēram 300–350 ierindas dienestam atbilstošāko zemessargu no abiem Daugavgrīvas bataljoniem novembrī tika komandēti 5. Zemgales, 6. Tukuma un vēlāk 7. Bauskas un 8. Valmieras latviešu strēlnieku bataljonu formēšanai. Ar virspavēlnieka štāba priekšnieka pavēli Nr. 167. abi Daugavgrīvas zemessargu bataljoni tika izformēti 11.11./24.11., vecākā gadagājuma zemessargi atvaļināti, pārējie sadalīti pa neapbruņotajām darba rotām. Neapbruņotās darba rotas pakāpeniski tika izformētas līdz 1917. gada vasarai.

Daugavgrīvas zemessargu vienību militāro darbību pozitīvi novērtēja jau dažāda līmeņa komandieri Krievijas armijā. Tas bija nozīmīgs arguments, lai saņemtu atļauju nacionālu militāru vienību – latviešu strēlnieku bataljonu – veidošanai. Lielais latviešu īpatsvars zemessargu vienībās veidoja un ietekmēja latviešu sabiedrības viedokli par latviešu karavīru spējām.