Під час липневої кризи 1914 прагнув до компромісу між Сербією та Австро-Угорщиною, але з огляду на рішучість країн Троїстого союзу наполіг на мобілізації російських збройних сил, що прискорило початок війни. Він був прихильником зближення Росії з Францією, Британією та Японією. Сазонов намагався сприяти створенню «конфедерації» балканських країн та Османської імперії під егідою Росії, однак цей проект зазнав краху. 13 вересня 1914 на виступі у Петербурзі він оприлюднив план ведення війни, під час якої в подальшому намагався залучитись підтримкою союзних держав стосовно приєднання до Росії присередземноморських територій.