Zu Beginn des Ersten Weltkrieges übernahm Ritter von Frank, derweil zum General der Infanterie aufgestiegen, das Kommando der 5. Armee an der Drina. Er konnte beim ersten Vorgehen im August 1914 die serbischen Truppen in der Schlacht am Jadar nicht besiegen und musste sich wieder zurückziehen. Beim zweiten Angriff im September 1914 war er in der zweiten Schlacht an der Drina erfolgreich und drang in die Mačva ein. Anfang November kämpften sich seine Truppen bis zur Kolubara vor. In der Schlacht an der Kolubara begannen die Serben aber eine überraschende Gegenoffensive welche zum Rückzug führte. Die gleichzeitige schwere Niederlage der k.u.k. 6. Armee am Südflügel erzwang Mitte Dezember die Aufgabe des kurz zuvor besetzten Belgrad und leitete den Rückzug der 5. Armee hinter die Donau und Save ein. Sowohl sein Vorgesetzter FZM Potiorek als auch Frank mussten darauf vom Kommando zurücktreten.