W czasie mobilizacji przed I wojną światową wyznaczony na dowódcę Rezerwowego Korpusu Gwardii w składzie 2 Armii. Gallwitz rozpoczął swoją karierę podczas I wojny światowej jako dowódca korpusu na froncie zachodnim. Prawie natychmiast po objęciu tego stanowiska von Gallwitz został przydzielony do 8 Armii, dowodzonej wówczas przez Paula von Hindenburga i z którego to rozkazu został wyznaczony do dowodzenia własną grupą armijną w bitwie przasnyskiej. W 1915 roku Gallwitz objął dowództwo 12 Armii, która wzięła udział w ofensywie w Galicji, którą dowodził feldmarszałek August von Mackensen. W 1916 roku powrócił na front zachodni, gdzie objął stanowisko dowódcy wojsk niemieckich w bitwie nad Sommą.
Pomiędzy rokiem 1916 a 1918 Gallwitz był dowódcą 5 Armii Niemieckiej na froncie zachodnim. Najsłynniejszą bitwą, w jakiej brała udział 5 armia pod dowództwem Gallwitza, była bitwa w okolicach francuskiego miasteczka Saint-Mihiel.
Po wojnie von Gallwitz odszedł w stan spoczynku rozpoczynając zarazem karierę polityczną. W latach 1920–1924 był posłem Reichstagu z ramienia Niemieckiej Narodowej Partii Ludowej.