În primul război mondial, Müller a participat inițial ca voluntar. Cu el au luptat și cei trei frati ai săi, Erwin, Adolf si Otto Müller. Otto a decedat în Bătălia de la Asiago (15 mai 1916 – 10 iunie 1916). Robert Müller a suferit un șoc nervos în august 1915, când o grenadă l-a lovit în Bătăliile de la Isonzo și a trebuit să fie suspendat și trecut în rezervă. A fost angajat ca adjutant într-un spital de război vienez, unde a fost promovat la gradul de locotenent. După ce a fost editor de știri în Belgrad în 1916, Müller a fost pus la dispoziția Biroului de Presă al Războiului din Viena în 1917 ca vorbitor al presei engleze. Experiența războiului a dus la o abordare a taberei pacifiste și la legături cu activismul literar cultural-revoluționar. În noiembrie 1918, Müller a inițiat în Viena o societate secretă subversivă, "Die Katakombe". Ea a fost inclusă în "Liga Activă Spiritual" ("Bund der geistig Tätigen") în care Müller a jucat un rol principal. Împreună cu fratele său mai bogat Erwin, Robert Müller a început o mică afacere de distribuție a revistelor într-o companie cu răspundere limitată, "Grupul Literaria", cu sucursale în Budapesta, Praga și Zagreb.