Ensimmäisen maailmansodan puhjetessa elokuussa 1914 Weygand kuului aluksi husaarirykmenttiin, mutta ylipäällikkö Joseph Joffre nimitti hänet pian kenraali Ferdinand Fochin komentaman yhdeksännen armeijan esikuntapäälliköksi. Weygand toimi sen jälkeen Fochin alaisena koko sodan ajan. Marnen taistelun jälkeen hänet ylennettiin everstiksi ja nimitettiin pohjoisen armeijaryhmän esikuntapäälliköksi. Vuonna 1916 hänet ylennettiin kenraalimajuriksi ja nimitettiin joulukuussa 1917 ylimmän sotaneuvoston jäseneksi Fochin tilalle. Kun Fochista maaliskuussa 1918 tuli ympärysvaltojen joukkojen ylipäällikkö, Weygand kohosi Ranskan yleisesikunnan päälliköksi. Weygand oli läheisessä yhteistyössä Fochin kanssa myös marraskuun 1918 aseleponeuvotteluissa ja Compiègnen aselevon yhteydessä juuri Weygand luki etukäteen laaditut aselepoehdot saksalaisille.