Mit Ausbruch des Ersten Weltkrieges wurde er von diesem Posten abberufen und kehrte in die Heimat zurück. Hier wurde er Anfang August 1914 in den Generalstab des Feldheeres versetzt und dann kurzzeitig als Generalstabsoffizier bei der 4. Kavallerie-Division verwendet. Am 7. September 1914 folgte seine Ernennung zum Ersten Generalstabsoffizier des XI. Armee-Korps. Diese Stellung hatte Klüber dann bis zum 16. Juni 1915 inne, um anschließend Chef des Generalstabs des IX. Armee-Korps zu werden. Das Korps stand zu dieser Zeit an der Aisne-Front und wurde Ende Oktober in die Champagne verlegt, wo es sich in der dortigen Herbstschlacht mehrfach behaupten konnte. Mitte Juni 1916 verlegte sein Korps dann in den nördlichen Abschnitt der Somme. Hier wurde in der Folgezeit die britisch-französischen Großoffensive abgeschlagen und Klüber erhielt in Anerkennung seiner Leistungen während der Kämpfe das Ritterkreuz des Königlichen Hausordens von Hohenzollern mit Schwertern. Vorher war er bereits mit beiden Klassen des Eisernen Kreuzes ausgezeichnet worden.