Zu Beginn des Ersten Weltkriegs ernannte man ihn zum Kommandeur der 2. Division aus Insterburg. Knapp vier Wochen später kämpfte er mit dem Großverband in der Schlacht bei Tannenberg. Vom 4. bis 7. Oktober 1914 war er vorübergehend auch mit der Führung des I. Armee-Korps beauftragt. Falk verblieb weiterhin an der Ostfront und nahm an den dortigen Stellungskämpfen sowie der Winterschlacht in Masuren teil. Für seine Leistungen in dieser Schlacht wurde ihm das Kreuz der Komture mit Schwertern des Königlichen Hausordens von Hohenzollern verliehen, nachdem er bereits vorher beide Klassen des Eisernen Kreuzes erhalten hatte. Im Oktober 1915 wurde er mit dem Stern zum Roten Adlerorden II. Klasse mit Eichenlaub und Schwertern ausgezeichnet.