1914年（大正3年）には第一次世界大戦が勃発し、日本海軍は青島攻略戦に航空部隊の投入を決定した。海軍航空創設2年半での実戦であり、帰国直後の井上は航空機母艦・「若宮丸」乗組みとして出征し、和田秀穂が操縦する機の偵察員として出撃している。