El 1913, Sosabowski va ser allistat a l'Exèrcit Austrohongarès. Després del temps de reclutada, va ser promogut al rang de caporal, servint al 58è Regiment d'Infanteria. Després de l'esclat de la Primera Guerra Mundial va lluitar amb la seva unitat contra l'Exèrcit Imperial Rus a les batalles de Rzeszów, del Pas Dukla i de Gorlice. Va ser condecorat en diverses ocasions per valentia, sent finalment promogut a Tinent. El 1915 va resultar malferit en combat i retirat del front.