Bülow fue asignado al Segundo Ejército Alemán en agosto de 1914, a principios de la Primera Guerra Mundial, siendo una de las tropas encargadas de invadir Bélgica. Ocupó Lieja el 7 de agosto y capturó la fortaleza de Namur la noche del 22 de agosto. En Francia, Bülow derrotó al general Charles Lanrezac en Charleroi aunque posteriormente cayó ante él mismo en San Quintín entre el 29 y el 30 de agosto.