Frölich trat zu Beginn des Ersten Weltkriegs am 12. August 1914 als Fahnenjunker in die II. Ersatz-Abteilung des 4. Feldartillerie-Regiments Nr. 48 der Sächsischen Armee ein. Anfang Februar 1915 wurde er dem mobilen Regiment an der Westfront überwiesen, dass zu diesem Zeitpunkt in Stellungskämpfen an der Aisne lag. Er avancierte am 16. Mai 1915 zum Leutnant, wurde am selben Tag verwundet und befand sich daraufhin knapp zwei Monate im Lazarett. Nach seiner Gesundung zunächst wieder bei der II. Ersatz-Abteilung tätig, versah Frölich ab Ende August 1916 wieder Dienst als Batterieoffizier an der Aisne. Anfang März trat sein Regiment zum Artillerie-Kommandeur Nr. 241 der 241. Infanterie-Division über und kam nun an der Ostfront zum Einsatz. Frölich war von Mitte August bis Anfang Dezember 1917 Adjutant der I. Abteilung. Während des Waffenstillstandes an der Ostfront war er für einen Monat zur Schießschule Remberlow kommandiert und verlegte anschließend mit seinem Regiment wieder an die Westfront. Nachdem er bereits beide Klassen des Eisernen Kreuzes, das Ritterkreuz II. Klasse des Verdienstordens sowie des Albrechts-Ordens II. Klasse mit Schwertern erhalten hatte, wurde Frölich am 16. April 1918 für sein Wirken während der Großen Schlacht in Frankreich durch König Friedrich August III. mit dem Ritterkreuz des Militär-St.-Heinrichs-Ordens beliehen.