Osmadvacátý červen 1914 zasáhne radikálně i do Kupkova života. Atentátem na následníka rakousko-uherského trůnu Františka Ferdinanda d’Este se rozpoutá první světová válka. Jen několik dní po jejím vypuknutí deklarovaly české krajanské spolky v Paříži vůli vystoupit na straně Dohody a založit legii českých dobrovolníků. V pařížské Invalidovně se přihlásilo více než 300 Čechů do cizinecké legie, aby dopomohli k porážce Rakouska-Uherska a podpořili vytvoření nového československého státu. Kupka, v té době již zakořeněný v Paříži, ryzí antimilitarista, narukuje ihned jako dobrovolník na frontu a dává se bez váhání do služeb odboje. Ve svých 43 letech poznal na krátký čas přímý boj v zákopové válce a zapojil se poté maximálně na diplomatickém poli. Jako předseda České kolonie v Paříži úzce spolupracoval s představiteli našeho zahraničního odboje – T. G. Masarykem, E. Benešem a M. R. Štefánikem – a svým úsilím všemožně podporoval československé legionáře. Rakouskými úřady byl za svůj aktivní postoj odsuzován, byl označen za velezrádce a vyškrtnut z České akademie věd a umění. Působil v pařížské redakci časopisu Bulletin de la Colonie Tchèque de France, který vydávala Česká kolonie. Textové části bulletinu pravidelně doplňoval svými ilustracemi pod pseudonymem „Dálný“ (střelec Josef Dálný).

O Kupkovi v legiích referoval švýcarský básník a spisovatel Blaise Cendrars ve své autobiografické knize „Uříznutá ruka“, která byla poprvé vydána v roce 1946: „Byl to Čech, a o dobré čtvrt století starší, než my ostatní“, ale především psal o kurážné a milující paní Kupkové, jež následovala svého muže do zákopů. Byla mu v průběhu pobytu v legiích velkou oporou a nastoupila do muniční továrny, aby mohla hmotně do značné míry zajišťovat chod domácnosti.

První legionářská jednotka sdružující české dobrovolníky vznikla pod praporem pařížského Sokola. Kvůli jejímu typickému pozdravu se pro ni brzy vžil název „Rota Nazdar“. Rota odcestovala na výcvik do jihofrancouzského města Bayonne a po vzoru polských dobrovolníků tam dostala rotní prapor s národním symbolem – motivem lva se svatováclavskou korunou, jenž byl slavnostně předán do opatrování vojína Karla Bezdíčka. 9. května 1915 se Rota Nazdar při útoku na německé obranné pozice u Arrasu dostala do první linie. Stalo se tak ovšem bez Kupky, který byl v té době ze zdravotních důvodů již evakuován. Zapojil se v rámci České kolonie v Paříži, stal se jejím předsedou a věnoval se propagační práci pro její potřeby. O osudy svých spolubojovníků se intenzivně zajímal i nadále, jak o tom vypovídá jeho kresba Smrt praporečníka Bezdíčka a dobrovolníka Šíbala u Arrasu (1915–1918). Zachytil na ní oba vojáky v momentu jejich smrti, kdy s nasazenými bodáky pronikají do nepřátelského zákopu. Bezdíček, který měl u sebe prapor, v bitvě padl a s ním zanikl i jeden z prvních symbolů československého zahraničního odboje. Výrazné ztráty v této bitvě ale také způsobily, že rota přestala být bojeschopná a byla rozpuštěna.

Uniformu dobrovolníka Roty Nazdar oblékl František Kupka v roce 1914. Strávil v ní několik měsíců a okusil na vlastní kůži pobyt v zákopech. Své zkušenosti zúročil – takřka ve všech svých dílech vzniklých během první světové války kladl důraz na detaily vojenské výstroje.

Na akvarelu Tranchée de la Teuillère, Somme, 18. prosince 1914 či Kupka a štětka (1915), jak obraz malíř nazval v katalogu k výstavě Obrazy z bojišť Francie z roku 1919, zobrazil patrně svůj autoportrét. V té době byl aktivním legionářem a prožíval na vlastní kůži zkušenosti ze zákopové války. Kupka znázornil sám sebe v obranné pozici se zbraní v ruce, lehce se opírajícího o čerstvě hloubený zákop. Popředí dominuje lopata, která byla součástí vybavení vojáků pro tvorbu zákopů, v jejím zákrytu je vidět voják při práci. Obraz je laděn do modrých odstínů, jež odrážejí barvu legionářských uniforem. V době, kdy obraz vznikal, byla již výrazná červená barva na uniformě nahrazena neutrálnějším odstínem modré. Celý obraz je prosvětlen odrazem slunce od bílého křídového podloží, které vojáci vyhazovali ze zákopů.

V říjnu roku 1918 se Kupka opět přihlásil do činné vojenské služby a byl přidělen k 21. střeleckému pluku československých legií ve Francii. V té době vytvořil návrhy prvních uniforem nové československé armády, armády svobodného státu, který byl mezinárodně uznán již krátce před svým vznikem. Karikaturně ztvárnil své přátele a spolubojovníky legionáře. Do Československa se Kupka vrátil na jaře roku 1919 v hodnosti kapitána nové československé armády. Začal působit v čele Uměleckého sboru při Ministerstvu národní obrany v Praze a stál u zrodu Památníku odboje, instituce, která byla předchůdcem dnešního Vojenského historického ústavu.

Předchozí Kupkovu tvorbu i problematiku jeho prací budoucích, jak ilustrací, tak malířských a grafických děl (např. Prométheus, 1909, publikováno v roce 1924; Čtyři příběhy bílé a černé, 1926), nalezneme i u výtvorů vznikajících během první světové války. Prvky jeho prvního vystaveného nefigurativního obrazu Amorfa. Dvoubarevná fuga (1912) jsou patrné i na dekretu k revoluční medaili, který Kupka pojal v kontextu československé faleristiky velmi moderně. Dekret nesl nad textovou hlavičkou volnou kompozici sdruženého legionářského znaku, nad nímž jsou umístěny bílé hvězdice na modročerveném pozadí, přičemž tyto tři národní barvy jsou jedinými výraznými barevnými akcenty dekretu.

V rámci Památníku odboje se zapojil do soutěže o návrh státní vlajky (1919). Vycházel z rozložení barev na legionářských praporech – tedy horní pruh bílý, spodní červený. Aby ji odlišil od vlajek okolních států (Polsko a Rakousko), vklínil mezi tyto pruhy úzký modrý pruh a na tomto základě vytvořil několik variant (nabízí se paralela s Amorfou. Dvoubarevnou fugou). Své návrhy do soutěže podali také malíř Vojtěch Preissig (1873–1944) nebo heraldik Jaroslav Kursa (1875–1950), který nakonec zvítězil.

V československém vojsku Kupka zůstal až do roku 1920, posléze se však rozhodl k návratu do Francie. Svému příteli, malíři Hynaisovi, v této souvislosti napsal, že sice ztratil čtyři roky tvůrčí práce, ale že jich nelituje. Zasloužil se o vznik nového státu v míře, která je mezi jeho vrstevníky, umělci, nepřekonatelná. Již v roce 1919 obeslal Podzimní salon a vrátil se ke své předválečné abstraktní tvorbě.

V prosinci 1917 vydala francouzská vláda dekret povolující zřízení samostatné Československé armády ve Francii. Vznikla dříve než samotný společný stát. Koncem roku se podařilo ve Francii soustředit na 10 000 českos­lovenských dobrovolníků z celého světa. V Cognacu byl 12. ledna 1918 vytvořen 21. československý střelecký pluk a 29. června 1918, u příležitosti odchodu československého vojska na frontu, prohlásila Francie právo „československého“ národa na samostatnost. První prapor, vytvořený na základě Kupkova návrhu, předal 21. pluku za přítomnosti Edvarda Beneše 30. června 1918 v Darney osobně prezident francouzské republiky Raymond Poincaré jako dar města Paříže. Legionáři svým obětavým bojem významně přispěli ke vzniku Československa. Nově vzniklou legionářskou tradici, k jejímuž odkazu se pozdější československé ozbrojené síly hlásily, rozvíjel Kupka dál po návratu do vlasti.

Z dalších prací s vojenskou tematikou, které nám jsou známé, víme, že František Kupka navrhl v průběhu druhé světové války prapor pro 1. pluk československého vojska ve Francii. V této době pobýval na venkově v Beaugancy a rozhodl se opět zapojit do boje za samostatné Československo. Návrhy řadíme na přelom roku 1939 a 1940, kdy postupně Velká Británie a Francie uznaly Československý národní výbor v Paříži.

V průběhu válečných let vytvořil Kupka kromě prací pro čsl. legionáře, jež často podepisoval pseudonymem „Dálný“, dvě ilustrátorská díla signovaná „Paul Regnard“. Byla to Afroditina Girlanda od Andrého Ferdinanda Hérolda, která vyšla roku 1919, a Píseň o Rolandovi (1923) v edici ostře protiněmecky orientovaného historika Josepha Bédiera.