I wojna światowa Po zabójstwie Franciszka Ferdynanda w Sarajewie i wybuchu wojny Ottokar Czernin brał czynny udział w polityce zagranicznej jako doradca następcy tronu Karola I. Po śmierci cesarza Franciszka Józefa nowy cesarz Karol I Habsburg powołał 22 grudnia 1916 roku Ottokara Czernina na ministra spraw zagranicznych. Urząd sprawował do kwietnia 1918 roku, kiedy to podał się do dymisji po tym jak Georges Clemenceau opublikował dokumenty z tajnych rokowań Austro-Węgier z państwami Ententy dotyczących zawarcia pokoju.
Później do samego końca wojny w listopadzie 1918 roku był przedstawicielem Austro-Węgier w negocjacjach pokojowych w 1918 roku z Rumunią, Rosją i Ukrainą. Był autorem koncepcji konfliktowania między sobą tych części monarchii, które dążyły do niepodległości. To głównie jego polityka doprowadziła do konfliktu Polaków z Ukraińcami i podpisania 3 marca 1918 roku pokoju w Brześciu.
Po zakończeniu wojny był członkiem Rady Narodowej Republiki Austrii.