Kai 1914 m. rugpjūčio mėn. prasidėjo Pirmasis pasaulinis karas, Brauchitsch pasiekė kapitono laipsnį. Jis buvo paskirtas XVI armijos korpuso, dislokuoto netoli Metzo, štabo pareigūnu. Pirmojo pasaulinio karo metu jis tarnavo 34-oje pėstininkų divizijoje ir Gvardijos rezervo korpuse. 1914-1916 m. dalyvavo Verdano mūšyje ir Argono miško mūšyje. Per likusius dvejus konflikto metus Brauchitsch dalyvavo Trečiame Azenos mūšyje, Azenos-Marnos puolimame, Antrame Azenos mūšyje,
, Armentierės mūšis ir Flandrijos mūšis. Brauchitsch buvo apdovanotas Geležiniu Kryžiumi 1 klasės ir Hohenzollern namų ordinu, ir baigė karą su majoro laipsniu.