Po otrzymaniu odznaczenia w 1915, Marwitz służył na zachodnim froncie jako komendant VI Korpusu, ponownie wrócił na wschodni front aż do pomyślnego etapu rosyjskiej ofensywy Brusiłowa w czerwcu 1916. W dniu 6 października 1916 zostaje adiutantem Wilhelma II, a w grudniu 1916 obejmuje dowództwo 2 Armii na zachodnim froncie. W listopadzie 1917 dowodził wojskiem niemieckim przeciw Brytyjczykom w bitwie pod Cambrai, gdzie użyto po raz pierwszy na dużą skalę broni pancernej i czołgów. We wrześniu 1918 przejmuje kierownictwo nad pierwszą armią, którą dowodzi aż do końca wojny.