Ennen ensimmäisen maailmansodan alkua 1914 Ley suoritti elintarvikekemian diplomitutkinnon Münsterin yliopistossa. Sodan alettua hän liittyi vapaaehtoisena armeijaan. Hän otti osaa tykkimiehenä Verdunin ja Sommen taisteluihin. 29. heinäkuuta 1917 hän joutui ranskalaisten sotavankeuteen, josta hän palasi takaisin Saksaan 1920 vakavasti haavoittuneena. Hänelle tehtiin useita kirurgisia operaatioita, joista huolimatta jalan murtuma ja vaikea aivovamma vaikuttivat hänen koko loppuelämäänsä. Hänen alkoholiriippuvuutensa ja ajoittainen änkytyksensä lienevät seurausta hänen haavoittumisestaan.