De oorlog werd in juli 1914 verklaard en op 5 maart 1915, voordat hij zijn medische studies kon voltooien, werd Kostja Zetkin opgeroepen in het leger. Hij diende als medisch officier aan het Westelijk Front, nam deel aan de Slag bij de Somme, bij Verdun en later bij Reims.
Ik weet het. Hij bleef als medisch officier door meerdere promoties, en werd bekroond met het IJzeren Kruis (Klasse II) op 10 november 1916. Na het einde van de oorlog in 1918 hervatte hij zijn medische studies en slaagde hij in 1923 met onderscheiding voor zijn staatsmedische examens.