Mit der Mobilmachung wurde Lenz am 2. August 1914 zum Ersten Generalstabsoffizier des I. Reserve-Korps ernannt. In dieser Funktion war er bei den Kämpfen in Lothringen, vor Nancy-Épinal und im Stellungskrieg im Artois. 1915 nahm Lenz an der Frühjahrsschlacht bei La-Bassée und Arras teil, der wieder Stellungskämpfe im Artois folgten. Hier war er zugleich vom 10. November bis 14. Dezember 1915 auch stellvertretender Führer des Reserve-Infanterie-Regiments 1. Vom 10. Juni bis 27. August 1916 war Lenz Erster Generalstabsoffizier im Generalstab der 6. Armee und anschließend in gleicher Funktion bis 23. Dezember 1916 bei der Heeresgruppe „Kronprinz Rupprecht“. Er wurde dann Chef des Generalstabs des I. Reserve-Korps. Mit dem Großverband stand Lenz in den Kämpfen im Artois und in Flandern. Für seine Leistungen wurde er am 9. April 1917 mit dem Ritterkreuz des Militär-Max-Joseph-Ordens beliehen. Mit der Verleihung war der persönliche Adel verbunden und Lenz durfte sich nach der Eintragung in die bayerische Adelsmatrikel Ritter von Lenz nennen. Außerdem war er am 17. April 1917 zum Oberstleutnant befördert worden.