Podczas I wojny światowej von Neurath był oficerem w pułku piechoty do początków 1916, gdy odniósł poważne rany. W grudniu 1914 został odznaczony Krzyżem Żelaznym. Powrócił wtedy do służby dyplomatycznej w Imperium Osmańskim, którą opuścił w końcu 1916. W latach 1917-1918, aż do rewolucji w Niemczech i końca wojny był p.o. premiera rządu Wirtembergii.