En av de første forskningsoppgavene hun og Hahn gikk i gang med på det nye instituttet, var å finne ut hvilket grunnstoff som lå mellom thorium og uran i det det periodiske systemet. Dette arbeidet ble avbrutt høsten 1914, da første verdenskrig brøt ut og Lise Meitner etter krigsutbruddet reiste tilbake til sin hjemby Wien. Etter en kort periode hvor hun tjenestegjorde i saniteten, reiste hun høsten 1914 tilbake til Berlin. Lise Meitner var tysk patriot og overbevist om at Tyskland og tyskere, som biologisk og moralsk overlegne, ville gå seirende ut av krigen. Dette ga hun sterkt og ofte ga uttrykk for i mange brev til venninnen Eva von Bahr.