Diese Division führte Pannewitz auch bei Ausbruch des Ersten Weltkriegs. Zunächst marschierte sein Großverband im Verbund mit der 1. Armee in das neutrale Belgien ein und kämpfte an der Gete sowie bei Mons. Nach der Schlacht an der Marne trat Pannewitz mit seiner Division weisungsgemäß den Rückzug an und kämpfte dabei an der Aisne. Anfang November 1914 wurde er zum Kommandierenden General des XVII. Armee-Korps an der Ostfront ernannt. Unter seinem Kommando kämpfte das Korps bei Kutno, in der Schlacht um Łódź sowie an der Rawka und Bzura. Am 27. Januar 1915 wurde Pannewitz zum General der Infanterie befördert. Bei der Armeegruppe „Gallwitz“ führte er ab 13. Juli 1915 sein Korps, dem zeitweilig auch die 1. Garde-Reserve-Division unterstellt war, in der Narew-Offensive. Bereits am ersten Tag gelang dabei die Eroberung von Przasnysz. Anschließend durchbrachen seine Truppen die Bogate-Stellung, überschritten zwischen Różan und Pułtusk den Narew und konnten die russischen Streitkräfte in der Schlacht bei Wonsewo Anfang August 1915 erneut schlagen. Nach weiteren Gefechten und Schlachten kam der Vormarsch in den litauischen Sümpfen zum Erliegen. Im Oktober 1915 kam Pannewitz mit seinem Korps dann an die Westfront und lag in Stellungskämpfen zwischen Somme und Oise. In der am 1. Juli 1916 beginnenden Schlacht an der Somme befehligte er eine Gruppe der 2. Armee und konnte in schweren Abwehrkämpfen den überwiegenden Teil seiner Stellungen behaupten.