En , Robert Billecard revient en métropole comme sous-préfet de Nogent-sur-Seine. Puis il est mobilisé au déclenchement de la première guerre mondiale, sous-lieutenant au d'infanterie. Il est blessé aux combats une première fois en . Il est affecté à la mission militaire française dans l'armée belge. En , il est nommé lieutenant au de chasseurs à pied et participe à la bataille de la Somme, puis à des combats sur le Chemin des Dames, à la Bataille de la Malmaison. Nommé capitaine, il est à nouveau blessé en , lors de la troisième bataille de l'Aisne. À la fin du conflit, démobilisé en , il est nommé chef adjoint du cabinet du ministre des Régions libérées, Albert Lebrun. Puis il rentre dans la préfectorale et devient notamment sous-préfet de Brest puis en Gironde.