Dowodził także niemieckimi oddziałami kolonialnymi (tzw. Schutztruppe) w Kamerunie Niemieckim. W październiku 1913 roku otrzymał awans na majora, a wraz z wybuchem I wojny światowej podpułkownika.
Służba podczas I wojny światowej W 1914 Lettow-Vorbeck objął dowodzenie nad Schutztruppe w Niemieckiej Afryce Wschodniej (obecna Tanzania), w skład których wchodził 3-tysięczny niemiecki garnizon oraz 12 kompanii tubylców tzw. Askari. Na początku wojny w sierpniu, chcąc przejąć inicjatywę, zignorował rozkazy dowództwa z Berlina oraz gubernatora kolonii dr. Heinricha Schnee i przygotowywał działania ofensywne. Nie zaniedbywał też obrony. Sprawnie zorganizował obronę przed brytyjskim desantem na miasto Tanga, gdzie w dniach od 2 do 5 listopada 1914 rozegrała się jedna z największych bitew w Afryce w czasie wojny. Po wygranej przegrupował swoich ludzi i uzupełnił prawie wyczerpane zapasy, aby uderzyć na koleje brytyjskie. 18 stycznia 1915 uderzył na posterunek brytyjski pod Jassin, chroniący Brytyjską Afrykę Wschodnią (dziś Kenia) i odniósł drugie zwycięstwo. Dzięki tym sukcesom zdobył duże ilości broni i zaopatrzenia, podniosło się także morale ludzi.