Estorff permaneció en su puesto hasta que finalmente se trasladó a Alemania en 1911.

[6]​[7]​ Ahora, como Oberst en el Ejército Imperial Alemán, comandó el 92.º Regimiento de Infantería (Brunswick).

[4]​ Cuando empezó la Primera Guerra Mundial el Mayor General Estorff lideró una brigada en Francia y una vez más fue herido cuando una bala le destrozó su rodilla.

[9]​ En 1916 comandó la 42.ª División de Infantería en el frente oriental, primero en Rumanía y después más al norte.

[10]​ Por sus servicios en esta última campaña Estorff recibió la Pour le Merite, la más alta condecoración de Alemania.

[11]​ Con su división que formaba parte del famoso 8.º Ejército, lideró a las fuerzas de desembarco en la Operación Albión, la exitosa operación anfibia para ocupar el archipiélago del oeste de Estonia.