Nel 1915, all'entrata dell'Italia nella prima guerra mondiale, Vittorio Emanuele III decise si trasferirsi da Roma al fronte, affidando parte delle sue funzioni regali a Tommaso, nominandolo per l'occasione luogotenente generale del regno. La carica, però, fu quasi esclusivamente onorifica e non comportò un effettivo esercizio del potere da parte del duca di Genova. Tuttavia, in quel periodo, i regi decreti furono chiamati decreti luogotenenziali e portavano, anziché la firma del re, quella del principe Tommaso. Il luogotenente fu anche chiamato ad affrontare direttamente l'emergenza causata nell'Italia centrale dal terremoto di Avezzano del 13 gennaio 1915.