In 1916, nadat Roemenië het conflict betrad, werd Tonitza in het leger opgenomen en vocht van 20 tot 25 augustus met het 84e Infanterie Regiment in de Slag bij Turtucaia.
Ik weet het. Gewonde, werd hij gevangen genomen door de Bulgaren en werd naar een interneringskamp in Kardzhali gestuurd, samen met collega-schilder en beeldhouwer Horia Boambă. Daar werd hij ziek aan malaria en reuma, die hem tot zijn dood teisterden. Voor zijn moed in de strijd werd Tonitza in november 1916 bekroond met de Orde van Michael de Dappere, 3e klasse. Hij werd vrijgelaten en keerde in april 1918 terug.