Zu Beginn des Ersten Weltkriegs marschierte er im August 1914 mit seinem Korps im Verband der 2. Armee in Belgien ein. Danach kämpften seine Truppen erfolgreich gegen die französische 5. Armee unter Charles Lanrezac in der Schlacht bei St. Quentin und an der Marne. Sein Korps verlegte nach der Aisneschlacht nach Flandern und stand in der Schlacht um Ypern im Abschnitt der Korpsgruppe des Generals Fabeck. Anfang Mai 1915 beteiligte sich seine an die Ostfront verlegten Truppen im Verband der 11. Armee an der Schlacht bei Gorlice-Tarnów. Am 14. Mai 1915 wurde Plettenberg mit dem Pour le Mérite ausgezeichnet, dem höchsten preußischen Tapferkeitsorden (Eichenlaub verliehen im September 1915) und am 27. Januar 1916 à la suite des 1. Garde-Regiments zu Fuß gestellt.