Sau khi đại chiến bùng nổ, Bock lãnh chức Trưởng ban tác chiến Quân đoàn Vệ binh vào tháng 9 năm 1914. Ông tham gia nhiều trận đánh trên đất Bỉ, sông Marne và Flanders. Sau đó, Bock thuyên chuyển sang Mặt trận phía Đông và được cử công tác trong Bộ Tham mưu Tập đoàn quân số 11 vào tháng 5 năm 1915. Chẳng bấy lâu sau, Bock nhận chức tiểu đoàn trưởng trong Trung đoàn Bộ binh Cận vệ số 1 trên Mặt trận Tây Âu vào tháng 1 năm 1916. Ông chỉ huy đơn vị chiến đấu dũng cảm trong Chiến dịch phòng ngự Somme giữa năm đó. Tháng 8 năm 1916, Bock sang Đông Âu làm Trưởng ban tác chiến Sư đoàn Bộ binh số 200, quầng nhau với quân Romania trên vùng núi Karpat. Tại đây, ông bị hầu hết bộ tham mưu chán ghét vì tính khí ngông cuồng của mình. Tuy vậy, Sư đoàn 200 đã hoàn thành tốt các nhiệm vụ được giao và Bock được thăng hàm Thiếu tá trong nửa cuối năm 1916. Tiếp theo đó, ông trở lại làm Trưởng ban tác chiến Quân đoàn Vệ binh vào tháng 3 năm 1917, nhưng chỉ tại chức 1 tháng thì đổi làm Trưởng ban hậu cần Cụm Tập đoàn quân Thế tử tại Tây Âu. Ông trở nên thân thiết với Tư lệnh - Thế tử Rupprecht xứ Bayern và phục vụ ông này cho đến ngày chiến tranh kết thúc. Tháng 4 năm 1918, Bock đón nhận Huân chương Thập tự Xanh ("Pour le Mérite") và được tuyên dương vì lòng can đảm "đáng kinh ngạc". Hai ngày trước khi Đức đầu hàng, Bock yết kiến Đức hoàng Wilhelm II tại Spa, Bỉ đặng thuyết phục nhà vua về kinh đô và dập tắt cuộc nổi dậy của lính thủy ở Kiel. Nỗ lực này không thành công, song lý tưởng trung quân-ái quốc vẫn luôn đeo bám Bock trong suốt đời ông.