Under första världskriget var han blockadminister och biträdande utrikesminister. År 1916 föreslog Cecil i ett viktigt memorandum till den brittiska regeringen att en internationell organisation grundad på kollektiv säkerhet skulle bildas efter kriget. Vid fredskonferensen i Paris 1919 utarbetade Cecil, tillsammans med Jan Smuts och Woodrow Wilson, stadgar för Nationernas