Ved utbruddet av første verdenskrig ble han kortvarig stasjonert på ambassadene i Sverige og Nederland før han i september 1916 tiltrådte som keiserrikets ambassadør i Konstantinopel, hovedstaden i det med Tyskland allierte osmanske rike. I Konstantinopel grunnla han et nyhetsbyrå som ble mediet for Tysklands propaganda blant vanlig folk i Det osmanske rike. I den forbindelse var Kühlmann aktiv i å oppildne islamsk jihad, blant annet ved å forsøke å overbevise om Tysklands sympati for islam og ved å dele ut postkort som viste ruiner av kirker nedbrent av den tyske hær i Belgia.