В 1912 году назначается командиром 12-й пехотной дивизии. С началом Первой мировой войны, командующий армейским корпусом. Воевал на Восточном фронте, в Восточной Пруссии. В августе 1914 года командовал 1-м резервным корпусом в битве при Гумбиннене — первом сражении Первой мировой войны на восточном фронте. Оно завершилось победой русских войск и отходом германских частей. В ноябре 1914 года, после успешных действий корпуса под командованием Белова, его назначают командующим 8-й армией. Провёл удачную операцию зимой 1915 года, по окружению русских войск во время Мазурского сражения. В марте 1915 года награждён орденом Pour le Merite. В мае назначен командующим Неманской армией. В ходе кампании 1915-го добился со своей армией значительных успехов, занял обширную территорию и вынудил отступать 5-ю русскую армию. В конце 1915 года опять назначен командующим 8-й армией.
С октября 1916 года переведён на Салоникский фронт, в Македонию. В марте 1917 года переведён на Западный фронт, назначен командующим 7-й армией, его армия участвовала в отражении наступления Нивеля. Осенью 1917-го опять переведён, на этот раз, на Итальянский фронт, назначен командующим 14-й армией, состоявшей из австро-венгерских и германских дивизий. Под его командованием проведена успешная битва при Капоретто, в которой итальянская армия была разгромлена и оттеснена на 70—110 км вглубь Италии. После успешного наступления при Капоретто, в начале 1918 года, назначен командующим 17-й армией. Его армия участвовала в наступлении в Пикардии, с ней фон Белов продвинулся на 18 км, вглубь обороны союзников. Во время Амьенской операции был вынужден начать отвод армий из-за угроз с флангов. С октября 1918 года — командующий 1-й армией в Шампани, в заключительные дни войны был назначен главнокомандующим германскими войсками на Западном фронте.
После войны вышел в отставку.
