Im Juli 1915 wurde er als Militärattaché in die mit dem Deutschen Reich verbündete Türkei entsandt. Als solcher protestierte er – wenn auch erfolglos – gegen die Völkermordpolitik des Jungtürkenregimes gegenüber den Armeniern, „eine neue Form des Massenmordes, d. h. die ganze armenische Nation durch völlige Abschließung verhungern zu lassen“. Am 19. April 1916 wurde Lossow zum Generalmajor befördert und zum deutschen Militärbevollmächtigten in Konstantinopel ernannt. Zusammen mit dem osmanischen Kriegsminister Enver Pascha besuchte er die Kriegsschauplätze der türkischen Armee. Er berichtete an die deutsche Regierung über die militärische Lage in der Türkei, vermittelte Rüstungsaufträge für die deutsche Industrie und nahm Einfluss auf die Besetzung von Stellen. Beispielsweise regte er die Berufung des deutschen Generals Erich von Falkenhayn an die Spitze der osmanischen 6. Armee an.