Bei Ausbruch des Ersten Weltkriegs 1914 befehligte de Mitry zunächst eine Kürassierbrigade und erhielt am 27. August den Befehl über die 6. Kavalleriedivision. Mit dieser nahm er an der Schlacht an der Marne teil. Am 30. September 1914 übernahm er den Befehl über das II. Kavalleriekorps, mit dem er während des Wettlaufs zum Meer und der Ersten Flandernschlacht kämpfte. Er behielt den Befehl über dieses Korps bis Dezember 1916, als er das VI. Armeekorps übernahm. Mit letzterem nahm er 1917 an der Nivelle-Offensive teil.