Con el estallido de la Primera Guerra Mundial, Deimling estaba al mando del XV Cuerpo cerca de la frontera suiza y comandó este cuerpo durante la Batalla de Mulhouse. Más tarde comandaría fuerzas en la Primera Batalla de Ypres, en la Batalla de Verdún y en la Batalla del Somme. Se le concedió la Pour le Mérite el 28 de agosto de 1916.