En 1913, Cariou est affecté au d'artillerie. Durant la Première Guerre mondiale, il sert au , puis au d'artillerie. Il participe à la bataille de la Marne en 1914, à celle de Champagne en 1915 et à celle de la Somme en 1916, où il est gazé. Son comportement durant la bataille de Champagne lui vaut d'être fait chevalier de la Légion d'honneur le . Le , il est promu chef d'escadron.