В марте 1915 года фон Зект был назначен начальником штаба Одиннадцатой армии, которая формировалась на восточном фронте под командованием генерала Маккензена. Фон Зект спланировал наступление 11-й армии в районе Горлицы в Галиции, одну из крупнейших немецких побед той войны. На широком сорокакилометровом фронте, образованном шестью русскими дивизиями, немцы тайно сконцентрировали 14 дивизий и 1500 орудий. После короткой, но интенсивной артиллерийской подготовки 2 мая 1915 года Одиннадцатая армия прорвала русский фронт. Вместо того, чтобы повернуть и охватить русские фланги, армия продолжила движение вперед, проникнув в глубокий тыл русской армии. В течение 12 дней немцы прошли 80 миль и прорвали вновь образованный русский фронт на реке Сан. К 22 июня 1915 года Россия потеряла всю Галицию и 400 00 человек, главным образом пленными.{119} Одиннадцатая армия продолжала движение в течение летней кампании, в то время как войска под командованием Гинденбурга наступали в южном направлении из района Восточной Пруссии. К середине августа немцами была оккупирована Польша и взято в плен еще 350 000 солдат противника.{120} После Горлицкого прорыва Зекту было присвоено звание генерал-майора.
Осенью 1915 Болгария вступила в войну на стороне центральных держав. Активные действия на Восточном фронте сместились на сербский театр военных действий, куда была переброшена Одиннадцатая армия — для поддержки Третьей австрийской и двух болгарских армий. Фон Маккензен был назначен командующим этой группой армий, а фон Зект — его начальником штаба. 6 октября 1915 года австро-германо-богарский армии, выполняя план наступления, разработанный фон Зектом, начали наступление, в результате чего в ходе к концу ноября успешной кампании Сербия оказалась захвачена. Союзный экспедиционный корпус высадился в Салониках с целью поддержки сербов слишком поздно. После того, как были отрезаны пути к отступлению, сербы оказались вынуждены оставить большую часть своего снаряжения и уйти в Албанию.{121}
В 1916 году фон Зект снова участвует в боевых действиях на русском фронте. Русское наступление, организованное Брусиловым, разрушило фронт австрийских войск, а Румыния вступила на стороне Антанты. Фон Маккензена снова поставили командовать автро-германской группой армий, и снова с Зектом в качестве начальника штаба группы. В течение июня, во время отступления всего австрийского фронта, Зект эффективно командуя Седьмой австрийской армией, боролся, чтобы задержать русских. В июле фон Зект стал начальником штаба в недавно созданной армейской группе под номинальным командованием австрийского эрц-герцога Иосифа. В течение трех месяцев фон Зект вел оборонительные сражения, медленно отступая и закрывая разрывы в линии фронта. К октябрю тактика сдерживания обеспечила выполнение своих задач и измотала наступавшие русские и румынские войска. Немцы и австрийцы были готовы к переходу в наступление против русско-румынского фронта силами двух армейских групп Маккензена и Эрцгерцога Иосифа. Наступление оказалось успешным для Австро-германских войск и к 6 декабря, после двухмесяной кампании, Бухарест пал, а румыны были выведены из войны.{122}
