Mit Beginn des Ersten Weltkriegs wurde Gronau reaktiviert und am 2. August 1914 zum Kommandierenden General des IV. Reserve-Korps ernannt, mit dem er an der 1. Marneschlacht teilnahm. An der Westfront erhielt er am 2. September 1914 das Patent zu seinem Dienstgrad. Im September 1915 wurde er Kommandierender General des XXXXI. Reserve-Korps an der Ostfront. Ab 5. August 1916 wurde das Generalkommando als "Armeegruppe von Gronau" bezeichnet und am 18. September 1916 in "Armeeabteilung Gronau" umbenannt. Am 27. März 1918 erfolgte die Auflösung des im Raum Pinsk stehenden Großverbandes. Im Februar 1919 schied Gronau aus dem militärischen Dienst aus.