Накануне Первой мировой войны был произведён в дивизионные генералы и назначен командовать 42-й дивизией. Отличился в сражении на Изере, где сумел остановить немецкое наступление. Далее он сражался в Шампани и под Верденом. 4 мая 1916 года российский император Николай II наградил Гроссетти орденом св. Георгия 4-й степени. В 1916—1917 годах Грозетти сражался в рядах Восточной армии и был награждён крестом Великого офицера ордена Почётного легиона. Весной 1917 года Гроссетти крайне неудачно действовал против болгарских войск в битве за Красную стену на Салоникском фронте.