Tanmateix, amb l'inici de la Primera Guerra Mundial, Hindenburg tornà a l'activitat. Dirigí la Batalla de Tannenberg (Prússia Oriental, 1914) i en sortí victoriós contra l'exèrcit rus. Al novembre de 1914 fou ascendit a mariscal i comandant suprem de l'est, on entre 1914 i 1916 aconseguí unes victòries brillants sobre els russos. El 1916, juntament amb el mariscal Erich Ludendorff fou nomenat cap de l'Estat Major. Davant la pèrdua de Poder del Reichstag i el canceller, Hindenburg i Ludendorff exerciren el poder real, juntament amb l'emperador Guillem II. La historiografia ha anomenat aquest govern la "dictadura silenciosa". L'extenuació de l'economia alemanya i l'entrada dels Estats Units d'Amèrica a la guerra complicaren la situació i Ludendorff abandonà el seu càrrec el setembre de 1918 davant la derrota imminent. Hindenburg hi situà al seu lloc Wilhelm Groener, un assistent lleial. Al final, l'avanç implacable de les forces aliades forçaren el nomenament del príncep Max von Baden com a nou canceller que havia de negociar la pau. Igualment, Hindenburg pressionà el kàiser perquè abdiqués abans que una revolució, conseqüència immediata de la derrota, proclamés la república. La revolució arribà el 9 de novembre de 1918 i Guillem II hagué d'abdicar davant el perill de guerra civil i radicalització de la revolució.