През 1914 г. семейство Нернст забавляват колеги и студенти, които са довели в селското си имение, на частната си железопътна кола, когато научават за обявяването на войната. Двамата синове в семейството се записват в армията, докато баща им се записва в доброволческия шофьорски корпус. Той поддържа германската армия срещу опонентите ѝ и подписва Манифеста на 93-мата. На 21 август 1914 г. той кара документи от Берлин към немските части във Франция, напредвайки с тях в продължение на две седмици, докато започва да вижда нощните светлини на Париж. Положението се обръща с битката при Марна. Когато войната достига патово положение и преминава в окопна война, той се връща у дома. Той се свързва с полковник Макс Бауер, който е отговорен за мунициите, с идеята да закара защитните вън от окопите им, докато се използват снаряди със сълзотворен газ. Когато идеята му е изпробвана, Фриц Хабер отбелязва, че ще са нужни твърде много снаряди и че би било по-добре да се изпусне отровен облак от газ, който е по-тежък от въздуха. Нернст е награден с Железен кръст 2-ра степен. Като научен съветник в Германската имперска армия той насочва изследванията към областта на експлозивите, голяма част от които се провеждат в неговата лаборатория. След това работи по разработването на окопни минохвъргачки. Награден е с Железен кръст 1-ва степен, а по-късно и с медал Pour le Mérite. Когато главното командване започва да разглежда възможността за неограничена подводна война, той пита императора за възможност да предупреди за огромния потенциал на САЩ като съперник. Ерих Лудендорф нарича това „некомпетентни глупости“. Нернст губи двамата си сина на фронта.