במהלך מלחמת העולם הראשונה, פולין הקטנה הפכה לאחד מהתיאטראות העיקריים של החזית המזרחית. ההתקדמות הרוסית לתוך שטח אוסטריה-הונגריה הובילה לקרב בגליציה. בין הקרבות הגדולים האחרים שהתרחשו בפולין הקטנה, יש את קרב נהר ויסטלה
, וההתקפה גורליצ'ה-טארנוב. לאחר שהכוחות הרוסים נסוגו מזרחה, כל המחוז היה תחת שליטה של האוסטרים והגרמנים, וצפון פולין הקטנה הייתה חלק מממלכת פולין (1916-1918). בשלבים מאוחרים יותר של הסכסוך, המחוז המחולק הפך שוב למרכז של תנועת העצמאות הפולנית. ממשלה פולנית עצמאית הוכרזה מחדש בעיר לובלין שבצפון פולין הקטנה, ב-7 בנובמבר 1918. זמן קצר לאחר מכן, הוא היווה את הבסיס של הממשלה החדשה של המדינה. בחלקים אחרים של המחוז, ממשלות אחרות הוקמו <unk> ועדת הרס הפולנית בקראקוב, גם הרפובליקה הקצרה של טרנוברג.