个自己的放射性研究组，迈特纳继续在那里工作，不过依然无偿。直到1913年她才正式成为化学研究所的成员。第一次世界大战中她加入奥地利东方战场的战地医院做了一名X射线护士。与此同时哈恩则参加了研究毒气的项目。1917年迈特纳重新与哈恩合作，他们一起发现了镤的同位素镤231。镤是1913年被卡西米·法扬斯和O.H.格林发现的，镤231是它最长寿的同位素。1918年迈特纳终于获得了她自己的研究组和相应的薪水。1922年她获得了教授的职位，1926年她成为柏林大学实验核物理学特别教授。
流