W listopadzie 1914 mianowany dowódcą plutonu w IV Batalionie, został ranny 25 grudnia 1914 w bitwie pod Łowczówkiem, leczył się w szpitalach w Białej i w Wiedniu.
Do sierpnia 1915 wykonywał misje powierzane mu przez Józefa Piłsudskiego. Był też krótko kierownikiem wywiadu i od maja 1915 komendantem POW okręgu radomskiego.
Wkrótce Zygmunta Karwackiego przeniesiono ponownie do działań liniowych jako komendanta plutonu w 2. kompanii I batalionu 5 Pułku Piechoty Legionów Polskich. Brał udział w całej kampanii wołyńskiej i we wszystkich bitwach – m.in. pod Brzegami, Szczytnikami, Kołkami i Starygoryżem. Poległ 4 lipca 1916 w czasie kontrataku I batalionu 5 pułku w tyralierze oficerskiej w czasie bitwy pod Kostuchnówką nad Styrem. Za ofiarność i odwagę wykazaną w czasie walki na Polskiej Górze, gdzie „pierwszy wraz z innymi oficerami Baonu rzucił się na nieprzyjaciela, pociągając i zachęcając przykładem swoim żołnierzy”, 17 maja 1922 odznaczono go pośmiertnie orderem wojskowym „Virtuti Militari” V klasy.