Lorsque la Première Guerre mondiale éclate, Gustave de Surian est lieutenant au régiment de chasseurs d’Afrique qui se trouvait à ce moment-là en Algérie ; il rentre en France pour prendre part à la bataille de Neufchâteau, puis à la Bataille de l'Yser. Sur l’Yser, il est promu capitaine le , puis est appelé à l’état-major du corps d’armée qu’il suit en Argonne où il est cité à l’ordre de l’armée.