En 1914, le prince héréditaire souscrit un contrat d’engagé volontaire pour la durée de la guerre dans l’armée française. Capitaine à l’état-major de la  sous les ordres du général Franchet d'Espèrey, il assiste à la victoire de la Marne. Chef d’escadron le , il se distingue à Craonne et au Chemin des Dames. Il est deux fois cité à l’ordre de l’armée et une fois à l’ordre de la . Il reçoit également la croix de guerre italienne. Il est promu lieutenant-colonel le et sert au service de renseignement du gouverneur militaire de Metz.