Durante la participación búlgara en la Primera Guerra Mundial (1915-1918), el general Toshev estuvo a cargo del 3er Ejército que derrotó al Ejército ruso-rumaní en la campaña de Dobruja, derrotándolo en las batallas en
Tutrakan, Dobrich y Cobadin, pero después de graves conflictos con el general alemán August von Mackensen fue reemplazado por el general Stefan Nerezov. Toshev fue nombrado gobernador de Macedonia. El 25 de marzo de 1917 fue ascendido a General de Infantería, el puesto militar más alto de Bulgaria.