Keitel begann seine militärische Laufbahn als Fahnenjunker im Niedersächsischen Feldartillerie-Regiment Nr. 46 in Wolfenbüttel. Ein Jahr später erfolgte die turnusgemäße Ernennung zum Leutnant. Ab 1908 wurde er als Regimentsadjutant eingesetzt und 1910 zum Oberleutnant befördert. Gleich am Anfang des Ersten Weltkriegs verletzte ein Granatsplitter seinen rechten Unterarm. Wieder genesen kehrte er als Hauptmann und Batterieführer zu seinem Regiment zurück. 1914 lernte er Major Werner von Blomberg kennen, der seine spätere berufliche Laufbahn stark beeinflusste. Im Frühjahr 1915 wechselte Keitel ohne die bis dahin übliche Ausbildung in den Generalstab. 1916 wurde er Erster Generalstabsoffizier (Ia) der 19. Reserve-Division, 1918 dann Ia des Marinekorps Flandern. Zum Einsatz kam er in den Schlachten von Namur, an der Marne, in den Vogesen, vorübergehend an der Ostfront, dann wieder bei Verdun und schließlich in Flandern. Insgesamt erhielt er während des Krieges zwölf Auszeichnungen, unter anderem das Ritterkreuz des Königlichen Hausordens von Hohenzollern mit Schwertern.