בינואר 1915, יום לפני שהוא נקרא לשירות צבאי במלחמת העולם הראשונה, הוא התחתן עם רוזה קוך. הוא הועבר לארטילריה בחזית המערבית, שם הוא נשאר עד סוף המלחמה, השתתף בקרב שמפניה
(1915-1916), קרב הסומה (1916), קרב ארס (1917), הקרב השני על איין (1917), קרב קמבריי (1917) (1917) וקרב סואסון (1918). ת'למן קיבל על שירותו את צלב הברזל מדרגה שנייה, את צלב האנזה ואת תג הפצע (פעמיים).