I wojna światowa Kiedy wybuchła I wojna światowa, został zmobilizowany już 19 lipca 1914 i przeniesiony do pułku nerczyńskiego wojska zabajkalskiego, który brał udział w krwawych walkach na froncie wschodnim. Ungern wziął udział w marszu 2. Armii Samsonowa na Prusy, walczył pod Tannenbergiem, gdzie zginął jego kuzyn Friedrich von Ungern-Sternberg. mały|Roman von Ungern-Sternberg Gdy siły niemieckie wkroczyły do krajów nadbałtyckich, rozpoczęła się wojna manewrowa. Ungern jako zapalony kawalerzysta i Niemiec doskonale sprawdzał się w rajdach na tyły przeciwnika oraz misjach zwiadowczych. Za przeprowadzenie zwiadu pozycji nieprzyjaciela 22 września 1914 „w odległości zaledwie stu-stu pięćdziesięciu metrów od niemieckich okopów, pod silnym ogniem karabinowym i artyleryjskim” otrzymał Order Świętego Jerzego IV klasy. W ciągu dwóch pierwszych lat wojny został odznaczony jeszcze czterokrotnie, w tym Orderem Św. Anny.
W latach 1914–1916 walczył w Prusach Wschodnich, Galicji i Karpatach, gdzie trafił pod komendę gen. Piotra Wrangla. We wrześniu 1916 roku otrzymał awans na podesauła wojsk kozackich oraz dowództwo nad sotnią.