1914年にサラエヴォ事件が発生するとドイツの参戦を主張。第一次世界大戦勃発後、マルヌの戦いでドイツの攻勢が頓挫すると、9月14日に小モルトケの後任として参謀総長に就任した。フランスへの侵攻作戦であるシュリーフェン・プランの失敗から、西部戦線の陣地構築に尽力し、イギリス軍とフランス軍の反攻を一時食い止める。ドイツの完全勝利に悲観的な見通しを持ち、11月18日に外交交渉で戦争を終わらせるよう主張する覚書を政府に送ったが、聞き入れられなかった。このためタンネンベルクの戦いでロシア軍を痛撃して楽観的見通しを持っていたパウル・フォン・ヒンデンブルクやエーリヒ・ルーデンドルフと対立するようになった。ルーデンドルフには「犯罪者」呼ばわりされたうえ、1915年1月にはプロイセン王国軍事相を解任された。