1914年6月28日奥匈帝国皇储弗朗茨·斐迪南大公夫妇在萨拉热窝遇刺身亡，8月1日威廉二世下达总动员令，同日德国向俄国宣战，第一次世界大战爆发。当天威廉二世甚至一度有意率先在东线发动攻势，但很快被小毛奇说服，决定仍按“施利芬计划”实施对西线的运动战。战役发起之初，德军在西线进展相当顺利，取道比利时和卢森堡，攻克列日要塞，进逼巴黎，但由于右翼兵力没有能够达到施利芬所希望的绝对优势，因而未能完成绕过巴黎并在巴黎以西实施大回转从而合围法军主力的主要战略企图。9月初德军在马恩河一线进攻受挫，被迫转入防御，“施利芬计划”从此破产。威廉二世开始对小毛奇的能力感到失望，以健康为由解除了小毛奇的职务，并由冯·法尔肯海恩中将接受总参谋长的职务。1914年11月3日，法尔肯海恩被正式任命为“野战陆军总参谋部”总参谋长，而小毛奇则改任“柏林留守总参谋部参谋长”，由于法尔肯海恩上任前已担任战争部长，自沙恩霍斯特提议建立战争部以来，这还是第一次出现战争部和总参谋部“合并”——陆军总司令同时兼任总参谋长，总参谋长有史以来第一次具有如此之大的权力。尽管此时德军已在东线获得了坦能堡战役的完胜，并且在西线运动战已难以付诸实现的情况下，法尔肯海恩仍对“施利芬计划”抱有幻想，坚持必须首先在西线取得一个决定性的胜利，伊普雷战役、凡尔登战役和索姆河战役等一系列会战令德军在西线的阵地消耗战中越陷越深。战事的失利使得威廉二世在战争中第二次更换总参谋部首脑，1916年8月29日，战时复出并在坦能堡会战中成为德国人眼中英雄的保罗·冯·兴登堡元帅成为战时的第三任总参谋长，与以往不同的是，还任命与兴登堡分享东线胜利的埃里希·鲁登道夫中将为“第二总参谋长”（后经鲁登道夫请求仍称为“军需总监”），总参谋部第一次出现了两位领导者。（最高陸軍指揮）