"Seydlitz" tham gia nhiều hoạt động chính của hạm đội trong Chiến tranh Thế giới thứ nhất, bao gồm các trận Dogger Bank và Jutland tại Bắc Hải. Con tàu bị hư hại đáng kể trong cả hai trận đụng độ trên: trong trận Dogger Bank, một quả đạn pháo từ chiếc tàu chiến-tuần dương Anh "Lion" đã trúng tháp pháo tận cùng phía đuôi của "Seydlitz", suýt gây nên một vụ nổ hầm đạn vốn sẽ phá hủy con tàu. Đến trận Jutland, nó bị bắn trúng 21 lần bởi các quả đạn pháo hạng nặng, trong đó một quả đã xuyên thủng phòng tiếp đạn của tháp pháo bắn thượng tầng phía sau. Mặc dù hậu quả của đám cháy đã phá hủy tháp pháo, các biện pháp an toàn được đề ra sau trận Dogger Bank đã ngăn ngừa một tảm họa tồi tệ. Con tàu còn trúng một quả ngư lôi trong trận chiến, khiến ngập khoảng nước và độ nổi của con tàu bị giảm mất . Nó phải áp dụng nhiều biện pháp giảm trọng lượng để có thể vượt qua Jadebusen. Tuy nhiên, "Seydlitz" cũng gây thiệt hại đáng kể cho các đối thủ Anh; vào đầu trận chiến, các loạt đạn pháo từ "Seydlitz" và "Derfflinger" đã phá hủy tàu chiến-tuần dương Anh "Queen Mary" chỉ trong vòng vài giây. Con tàu cũng có những hoạt động giới hạn tại biển Baltic, khi nó hộ tống cho chi hạm đội Đức trong Trận chiến vịnh Riga vào năm 1915.