Nach Beginn des Zweiten Weltkrieges nahm er zunächst als pathologischer Anatom und zuletzt als beratender Pathologe am Überfall auf Polen, dem Westfeldzug und dem Russlandfeldzug teil. Seinem Lehrer Klinge folgte er 1941 an die Reichsuniversität Straßburg, wo er 1943 zum außerplanmäßigen Professor ernannt wurde. Kaiserling, der seit 1937 der NSDAP angehörte, war im Oktober 1942 vom Heereswaffenamt für einen Forschungsauftrag über „Kampfgas im Zusammenhang mit Radioaktivität“ vorgesehen.