לאחר מצב של סטטוס קוו ממושך לאורך רוב החורף של 1914–1915, קו האש הרוסי בגליציה נשבר לנוכח שיתוף הפעולה בין הארמייה ה-11 הגרמנית והארמייה הרביעית האוסטרו-הונגרית במתקפת גורליצה-טרנוב שהונהגה בידי פון מקנזן ויוזף פרדיננד, ארכידוכס אוסטריה. לאחר ההפסד הרוסי להגיב למתקפה המאוחדת של מעצמות המרכז, החלה הנסיגה הגדולה של כוחותיהם מגליציה וארץ הוויסלה. הפיקוד של הינדנבורג, לודנדורף ופאלקנהיין החליט להשתמש בנסיגה הרוסית והכוחות הגרמנים והאוסטרו-הונגרים לרחבי החזית תקפו את הרוסים הנסוגים וצלחו בכיתור וכיבוש ורשה במהלך אוגוסט 1915.
ראש המטה הכללי.
לאחר כישלונו של הגנרל אריך פון פאלקנהיין בתפקיד ראש המטה הכללי הגרמני, שהתבטא בטבח "מכונת הגריסה" האנושית בורדן, הוחלף פאלקנהיין על ידי הצמד הינדנבורג ולודנדורף באוגוסט 1916, אשר שירתו יחדיו בתפקיד ראש המטה הכללי של צבא הקיסרות. עד מהרה הפכו השניים לשליטיה האמיתיים של גרמניה, תוך הסכמה שקטה מפי הקייזר וילהלם השני. תחת פיקוד אלכסיי ברוסילוב הכוחות הרוסים הגיעו להישג צבאי מרכזי באזור הגבול עם חבל גליציה במסגרת מתקפת ברוסילוב בין יוני לספטמבר 1916.
במסגרת החזית המערבית במלחמת העולם הראשונה, אירועי קרב ורדן והקרב על הסום שכנעו את הינדנבורג לפעול להביא לסטטוס קוו במערכה ולהתמקד בחזית המזרחית. בחורף 1916–1917 נבנה קו הינדנבורג, קו ביצורים רחב לאורך החזית המערבית שנועד לקדם את אסטרטגיית הסטטוס קוו של הינדנבורג. בשביל האסטרטגיה הצבאית החדשה היה על הינדנבורג ולודנדורף להאדיר את יכולת הייצור התעשייתי של גרמניה. בסוף 1916 חוק שירות עזר (Hilfsdienstgesetz) החדש קבע להכניס את כל הגרמנים בגילאי 16–50 לשירות חובה.
קרול הראשון, מלך רומניה מבית הוהנצולרן-זיגמרינגן נטה לתמיכה פסיבית למעצמות המרכז בתחילת מלחמת העולם הראשונה. במותו חודשיים לאחר תחילת המלחמה, בנו, פרדיננד הראשון, ירש אותו והביע תמיכה במדינות ההסכמה. באוגוסט 1916, ימים מספר לאחר שהפכו הינדנבורג ולודנדורף לראשי המטה הכללי, ממלכת רומניה הכריזה מלחמה על מעצמות המרכז. נגד החזית הרומנית החדשה, אריך פון פאלקנהיין מונה למפקד הארמייה התשיעית הגרמנית ואוגוסט פון מקנזן מונה למפקד הקורפוס ה-52. המתקפה הרומנית הראשית בקרב טרנסילבניה נעצרה בידי כוחות משולבים של מעצמות המרכז. בהמשך נפלשה רומניה מדרום וממערב ואלכיה. בתחילת דצמבר 1916 קרב בוקרשט הביא לנפילת דרום רומניה ומרכז השלטון נסג צפונה למולדובה.
לאחר מהפכת פברואר ומשבר יולי האימפריה הרוסית חדלה להתקיים ואת מקומה החליפה הרפובליקה הרוסית שחוסר יציבותה הביאו למאבקים ממושכים בשלטון. ביולי 1917 הפך אלכסנדר קרנסקי לראש ממשלת רוסיה. קרנסקי פעל לסבסד את היציבות הפוליטית על גבי ניצחון צבאי נגד גרמניה. מתקפת קרנסקי החלה עוד ביולי 1917 אך פער טכנולוגי, חוסר במיומנות הצבא הרוסי ואי ציות בתוך דרגיו הביאו לכישלון במתקפה הרוסית. הינדנבורג ניצל את החולשה שנחשפה בצבא הרוסי עקב המתקפה והכוחות הגרמנים והאוסטרו-הונגרים כבשו מחדש את השטחים שנותרו בהחזקת רוסיה מאז קרב גליציה.
הנפילה.
היה זה לודנדורף, הצעיר והנמרץ יותר מבין השניים, שניהל את המערכה, והביא בסופו של דבר ללחימת צוללות בלתי מרוסנת שגרמה לכניסת ארצות הברית למלחמה, ולמתקפה גדולה בשנת 1918, שהסתיימה בתבוסת גרמניה. ב-28 בספטמבר 1918 הגיעו הינדנבורג ולודנדורף למסקנה כי המלחמה אבודה, וכי אין כל סיכוי צבאי להמשיך במלחמה מבלי שבעלות הברית יביסו את גרמניה, ויכבשו את שטחה. לודנדורף נמלט לשוודיה בעוד שהינדנבורג דרש מן הקייזר כי יתפטר ויאפשר הכרזה על הפסקת אש. לאחר הכניעה התפטר הינדנבורג ויצא לגמלאות.
בשנת 1919 הכריז, בעת מתן עדות בפני ועדת חקירה של האספה הלאומית הגרמנית, כי כניעת גרמניה הייתה כתוצאה מ"סכין בגב" אשר דקרו אותה גורמי שמאל (ובמשתמע אף יהודים). אגדה זו הייתה הרסנית הן ביחסם של הגרמנים אל היהודים, והן ביחסם של הגרמנים אל רפובליקת ויימאר שקמה לאחר התבוסה הצבאית וכתוצאה ישירה ממנה. היה זה הינדנבורג עצמו שדרש את הכניעה, בטענה כי הצבא לא יחזיק מעמד.
ברפובליקת ויימאר.
לאחר המלחמה החל הינדנבורג בקריירה פוליטית. מעמדו כגיבור המלחמה היה בלתי מעורער, ובעיני רבים בגרמניה בעלת המסורת של שלטון על ידי דמות סמכותית היה הינדנבורג לדמות אב, כמו הקייזר, שהייתה חסרה מאוד במבנה השלטוני הרופס שיצרה החוקה של רפובליקת ויימאר.
בשנת 1925, לאחר מות הנשיא הסוציאל-דמוקרטי פרידריך אברט, התמודד הינדנבורג בסיבוב השני של הבחירות לנשיאות כמועמד עצמאי בתמיכת הימין, מול מועמד המרכז וילהלם מרקס והקומוניסט ארנסט תלמאן. הינדנבורג, שזכה לתמיכת המפלגה הבווארית, גבר על יריבו העיקרי מרקס בפער של 3%.
בשנת 1927 קיבל במתנה אחוזה גדולה בפרוסיה המזרחית, כאות הוקרה מאת היונקרים על שירותיו במלחמת העולם הראשונה, במלאת לו שמונים שנה.
נשיא גרמניה.
השנים שבין 1925 ו-1929 היו שנים טובות עבור רפובליקת ויימאר. האבטלה הייתה בירידה, התוצר הלאומי הגולמי עלה, ונראה כי השנים הרעות הן מאחור. המפלגות הקיצוניות - המפלגה הנאצית והמפלגה הקומוניסטית לא הצליחו לסחוף אחריהן את ההמונים, ונראה כי בהנהגתו של שר החוץ המוכשר גוסטב שטרזמן והקנצלר הסוציאל-דמוקרטי הרמן מילר השיגה המדינה את היציבות שחסרה לה. באוקטובר 1929 נפטר שטרזמן באופן פתאומי, ושלושה שבועות לאחר מכן התמוטטה הבורסה בארצות הברית, והחל משבר כלכלי שנתן במהרה את אותותיו בגרמניה. הייתה זו שעת הכושר של התככנים הפוליטיים, הקיצוניים למיניהם, ובראשם אדולף היטלר והמפלגה הנאצית.
עקב חוסר ההחלטיות ברייכסטאג לאור המשבר הכלכלי הגדול, הינדנבורג הוציא לפועל את סעיף 48 בחוקת ויימאר שקבע:
הוצאתו לפועל של סעיף 48 העניק להינדנבורג סמכויות נוספות, בין לבין שליטה על הצבא ובכך הוא תכנן להפוך את הממשלה ליציבה ויעילה יותר. בסעיף 48 של חוקת ויימאר לא נקבעו פרטים לגבי המשמעות של מצבי חירום, מה שפגע בהמשך בקבלת החלטות.
עליית הנאצים.
ב-10 באוקטובר 1931 נפגש הינדנבורג לראשונה עם אדולף היטלר. פגישה זו לא הותירה בגנרל-פילדמרשל לשעבר רושם עז, והוא התבטא כי "הגפרייטר הבוהמי" כפי שכינה אותו, אולי יגיע פעם למשרת שר הדואר, אך הוא, הינדנבורג, לעולם לא ימנה אותו לכל משרה חשובה יותר.
בשנת 1932 נערכו הבחירות לנשיאות. על אף שלקה בבריאותו הגופנית והשכלית, העמיד עצמו הינדנבורג שוב לנשיאות. מולו עמדו מועמד הימין המתון תיאודור דיסטרברג, מועמד הקומוניסטים ארנסט תלמאן, ומועמד הנאצים, אדולף היטלר. בבחירות הצליח הינדנבורג להתקרב כדי חצי האחוז אל הרוב המובטח להיבחרו (הוא זכה ב-49.6 אחוזים מן הקולות) ולפיכך, על פי החוקה, נערך סיבוב שני בין הינדנבורג, היטלר ותלמאן. בבחירות אלו זכה הינדנבורג ב-53% מן הקולות, היטלר זכה ב-36.8%, ותלמאן ב-10.2%. נראה היה כי מרבית העם הגרמני מאמין בערכי הרפובליקה, וכי הוא דוחה את הקיצונים מימין ומשמאל. הייתה זו אך אשליה.
תקופה זו סבלה מחוסר יציבות שלטוני, כאשר הינדנבורג ממנה ומפטר את הקנצלרים, ונתון להשפעת גורמים תככנים, וביניהם הקאנצלרים פרנץ פון פאפן, וקורט פון שלייכר. עם מינויו של איש הצבא שלייכר, בדצמבר 1932, החל פון פאפן חותר להשיג את פיטוריו, תוך שהוא עושה יד אחת עם היטלר, ועם בנו של הינדנבורג, אוסקר, שהיה בעל נטיות פרו נאציות. אוסקר הגיע למסקנה כי יש לשתף את הנאצים בשלטון.
כישלונו של שלייכר להשיג תמיכה לממשלתו הביא אותו לבקש מהינדנבורג בסוף ינואר 1933 פיזור הפרלמנט ושליטה באמצעות סמכויות חירום. הינדנבורג סירב, ושלייכר התפטר. ב-30 בינואר 1933, כשהוא נתון תחת השפעת פון פאפן (שסבר כי יוכל לשלוט בהיטלר אם זה ימונה לקאנצלר, בעזרת הרוב השמרני ברייכסטאג, ובעזרתו של הינדנבורג), ובנו אוסקר, הכריז הינדנבורג על מינויו של היטלר לקאנצלר. ב-27 בפברואר חתם על צו שריפת הרייכסטאג אשר השהה את כל החירויות האזרחיות והעניק סמכויות רבות להיטלר, הצו נחשב על ידי היסטוריונים לאחד השלבים המרכזיים בהקמתה של מדינה הנאצית בעלת משטר חד-מפלגתי. לפי הצו בוטלו הזכויות הבאות:
בהמשך חוק האפשור של 1933 הותיר לממשלה להעביר חוקים ללא רוב ברייכסטאג וניתן לחוקים חדשים לעבור על חוקת ויימאר. ההצבעות על חוק האפשור וצו שריפת הרייכסטאג עברו בעיקר משום שהמפלגה הקומוניסטית של גרמניה שהיוותה את האופוזיציה המרכזית למפלגה הנאצית הוצאה מחוץ לחוק ומשום שההצבעה נערכה בבניין מלא באנשי אס אה חמושים.
סוף ימיו.
לאחר מינויו של היטלר כקנצלר היה כבר הינדנבורג במצב בריאותי ושכלי רופף ביותר. לעיתים לא זיהה את האנשים שדיברו עמו, והיה שוקע בדמדומי סניליות שיכלו להמשך זמן רב.
לקראת אמצע שנת 1934 נראה היה שחייו של הנשיא מגיעים לקיצם. באותו זמן התנהל מאבק, שנגע לירושתו של הינדנבורג, בין גורמים שונים בגרמניה - בין הצבא, השמרנים, האס אה והיטלר ומקורביו. כל אחד מגורמים אלו סבר שעם מותו של הינדנבורג תשתנה המפה הפוליטית באופן שיאפשר את ההשתלטות על השלטון. לבסוף חבר היטלר לצבא, וב-30 ביוני 1934 טבח באנשי האס אה, באירוע שכונה "ליל הסכינים הארוכות". מטרת הטבח הייתה להבטיח את שיתוף הפעולה של הצבא לאחר מותו של הינדנבורג, ולהיפטר מן האס-אה וראשו ארנסט רהם, שהיו בעלי נטיות מהפכניות, ודרשו להפטר מן הגורמים השמרנים בממשלה ובצבא. כן נפרע היטלר מן השמרנים, אשר בהנהגתו של פון פאפן (ובמשתמע בתמיכתו השקטה של הינדנבורג) דיברו כנגד סוג המשטר שהיטלר החל להשליט בגרמניה.