В марте 1915 года фон Зект был назначен начальником штаба Одиннадцатой армии, которая формировалась на восточном фронте под командованием генерала Маккензена. Фон Зект спланировал наступление 11-й армии в районе Горлицы в Галиции, одну из крупнейших немецких побед той войны. На широком сорокакилометровом фронте, образованном шестью русскими дивизиями, немцы тайно сконцентрировали 14 дивизий и 1500 орудий. После короткой, но интенсивной артиллерийской подготовки 2 мая 1915 года Одиннадцатая армия прорвала русский фронт. Вместо того, чтобы повернуть и охватить русские фланги, армия продолжила движение вперед, проникнув в глубокий тыл русской армии. В течение 12 дней немцы прошли 80 миль и прорвали вновь образованный русский фронт на реке Сан. К 22 июня 1915 года Россия потеряла всю Галицию и 400 00 человек, главным образом пленными.{119} Одиннадцатая армия продолжала движение в течение летней кампании, в то время как войска под командованием Гинденбурга наступали в южном направлении из района Восточной Пруссии. К середине августа немцами была оккупирована Польша и взято в плен еще 350 000 солдат противника.{120} После Горлицкого прорыва Зекту было присвоено звание генерал-майора.
Осенью 1915 Болгария вступила в войну на стороне центральных держав. Активные действия на Восточном фронте сместились на сербский театр военных действий, куда была переброшена Одиннадцатая армия — для поддержки Третьей австрийской и двух болгарских армий. Фон Маккензен был назначен командующим этой группой армий, а фон Зект — его начальником штаба. 6 октября 1915 года австро-германо-богарский армии, выполняя план наступления, разработанный фон Зектом, начали наступление, в результате чего в ходе к концу ноября успешной кампании Сербия оказалась захвачена. Союзный экспедиционный корпус высадился в Салониках с целью поддержки сербов слишком поздно. После того, как были отрезаны пути к отступлению, сербы оказались вынуждены оставить большую часть своего снаряжения и уйти в Албанию.{121}
В 1916 году фон Зект снова участвует в боевых действиях на русском фронте. Русское наступление, организованное Брусиловым, разрушило фронт австрийских войск, а Румыния вступила на стороне Антанты. Фон Маккензена снова поставили командовать автро-германской группой армий, и снова с Зектом в качестве начальника штаба группы. В течение июня, во время отступления всего австрийского фронта, Зект эффективно командуя Седьмой австрийской армией, боролся, чтобы задержать русских. В июле фон Зект стал начальником штаба в недавно созданной армейской группе под номинальным командованием австрийского эрц-герцога Иосифа. В течение трех месяцев фон Зект вел оборонительные сражения, медленно отступая и закрывая разрывы в линии фронта. К октябрю тактика сдерживания обеспечила выполнение своих задач и измотала наступавшие русские и румынские войска. Немцы и австрийцы были готовы к переходу в наступление против русско-румынского фронта силами двух армейских групп Маккензена и Эрцгерцога Иосифа. Наступление оказалось успешным для Австро-германских войск и к 6 декабря, после двухмесяной кампании, Бухарест пал, а румыны были выведены из войны.{122}
Фон Зект продолжал свою дальнейшую службу на южном участке восточного фронта с группой армий эрцгерцога Иосифа до 1917 года. С 1915 по 1917 годы фон Зект продемонстрировал большие стратегические и политические навыки в той войне. Он хорошо взаимодействовал с австрийцами и болгарами. Он показал хорошее понимание политической ситуации, сообщив в 1915 году, что, как только болгары разгромят сербов, своих традиционных врагов, и захватят их территории, их цели в этой войне будут выполнены. Единственное практическое обоснование наличия болгарских войск на этом ТВД состояло в использовании их на салоникском фронте для сдерживания там значительных сил Антанты.{123}
В письме своему другу Иоахиму фон Винтерфельдту в августе 1916 года фон Зект предсказал, что в России по окончании войны произойдет политический переворот. Он указал, что одной из самых больших проблем России была слабость командного состава среднего уровня.{124} Австрийский князь Виндишгратц написал о Зекте следующие слова: «Он был одним из немногих, действительно разобравшихся в проблемах наших взаимоотношений и понял не только слабости Австрии, но и причины этих слабостей.»{125} Эрц-герцог Иосиф заметил в 1917 году, что «Людендорф видит в Зекте конкурента... на мой взгляд Зект обладает большими военными талантами, чем Людендорф».{126} Фон Зект также поддерживал и свою репутацию превосходного тактика. Когда верховное командование выпустило новые тактические директивы, написанные прежде всего под влиянием опыта, полученного на западном фронте, фон Зект проанализировав их, подкорректировал тактические директивы Людендорфа применительно к условиям, преобладавшим на фронте, где воевал сам Зект.{127}
В декабре 1917 верховное командование назначило фон Зекта в Турции на пост начальника штаба Оттоманской армии, пост, который он занимал до конца войны. Фон Зект, по словам его артиллерийского офицера (позднее генерала Эрнста Кестринга), оказался в ситуации без каких-либо перспектив впереди.{128} Фон Зект приписывал свое назначение ревности к нему со стороны Людендорфа.{129} Однако фон Зект, сделал максимум из возможного, и, используя свои политические и стратегические таланты, развивал тесные рабочие отношения с турецкими генералами, в особенности с военным министром Энвер-Пашой.{130} Многие генералы полагали, что человек со способностями фон Зекта мог бы найти применение на более важном участке фронта, но все назначение в Турцию вероятно лишь укрепило репутацию генерала. Он был непрерывно связан с победами, с 1914 по 1917 год, и в конце войны не имел никакого отношения ни к Людендорфу, ни к его неудачной стратегии.
После перемирия фон Зект оказался очевидным кандидатом на должность начальника Генерального штаба. Однако непосредственно в ходе послевоенного переворота он был назначен в Кенигсберг руководить пограничным командованием «Север». Будучи поставленным во главе этого командования, созданного для реагирования на послевоенное угрозы, фон Зект должен был организовать эвакуацию немецких войск из России, антибольшевистские военные действия балтийских стран и оборону восточных границ от русских и поляков. В период с января по апрель 1919 года фон Зект успешно эвакуировал немецкую армию из России и навел порядок в восточных областях.{131}
С апреля по июнь 1919 года фон Зект был представителем Генерального штаба на Версальской мирной конференции, где неудачно попытался смягчить требования союзников, направленные на фактическое разоружение Германии.{132} После того, как немцы в июне 1919 года приняли условия Версальского соглашения, фон Зект был назначен председателем Комиссии по организации армии мирного времени, которая должна была реорганизовать германскую армию в соответствии с версальскими условиями.
Фон Зект также являлся действующим руководителем Генерального штаба. В ноябре 1919 года он официально распустил Генеральный штаб по приказу командования войск Антанты, заняв должность руководителя его фактического преемника, Войскового управления (Truppenamt).{133} В должности руководителя фон Зект начал программу, направленную на осмысление и переработку основ германской военной доктрины в соответствии с опытом Первой мировой войны и собственными идеями фон Зекта. В марте 1920-го, после неудавшегося капповского путча, был уволен генерал Вальтер Рейнхардт, самый большой противник фон Зекта в политике, тактике и вопросах организации армии, а фон Зект был поставлен во главе армейского командования. На этой должности фон Зект подчинялся только министру обороны и президенту. Таким образом, вплоть до своей отставки в 1926 году, фон Зект мог менять организацию армии и системы ее обучения так, как он этого хотел.
Хотя фон Зект разъяснил многое из своих военных теорий в речах, армейских документах и послевоенных книгах (таких как «Мысли о солдате» и «Рейхсвер»), его основные идеи были ясно сформированы уже в 1919 году. В его докладе перед высшим армейским командованием от 18 февраля фон Зект кардинально порвал с немецкой военной традицией, защищая создание маленькой, элитной, профессиональной армии, основанной на принципах добровольного комплектования, а не всеобщей воинской обязанности.{134} (Важно отметить, что фон Зект был твердо убежден в необходимости создания элитной профессиональной армии и превосходстве способов ведения маневренной войны уже за три месяца до того, как Антанта в Версале обязала немцев иметь профессиональную армию.) Мысли Зекта о войне и организации армии стали базой для военной доктрины Рейхсвера между войнами.