Mit Ausbruch des Ersten Weltkriegs kam Grase als Zugführer, später als Führer der MG-Kompanie mit seinem Regiment an die Ostfront, wo er an den Kämpfen bei Stallupönen, Gumbinnen, Tannenberg, an den Masurischen Seen sowie der Winterschlacht in Masuren teilnahm. Während der Stellungskämpfe zwischen Orzye und Szkwa wurde Grase verwundet und musste ins Lazarett. Nach seiner Gesundung setzte man ihn für zwei Monate als Führer der Festungs-MG-Abteilung Nr. 19 ein und versetzt ihn am 20. August 1915 zum neu aufgestellten Infanterie-Regiment Nr. 374. Hier wurde er zuerst als Führer der MG-Kompanie eingesetzt, am 27. Januar 1916 zum Oberleutnant befördert und ab 17. September 1916 als MG-Offizier beim Regimentsstab verwendet. Mit dem Regiment lag er an der Ostfront in Stellungskämpfen zwischen Krewo, Smorgon, Narotschsee und Tweretsch. Nach zwischenzeitlichen Lehrgängen an der Kampfschule Wilna sowie beim Sturm-Bataillon Nr. 5 der 5. Armee wurde Grase Anfang Februar 1918 zum Stab der 16. Landwehr-Division kommandiert. Zum 1. April 1918 folgte dorthin seine Versetzung als Erster Ordonnanzoffizier. Kurz vor Kriegsende stieg er am 11. Oktober 1918 noch zum Adjutant auf.