Podczas I wojny światowej usiłował wstąpić do służby w Legionach Polskich, jednak z uwagi na zbyt młody wiek (14 lat) nie został przyjęty. W związku z tym przystąpił do organizacji „Związek Wolności” oraz do Polskiej Organizacji Wojskowej, w której działał wraz ze swoim kolegą szkolnym, Henrykiem Piątkowskim i organizował zebrania w domu rodzinnym. W VIII Gimnazjum jako pierwszy zorganizował „dziesiątkę” oraz tworzył kółka samokształceniowe. U kresu wojny, mając wówczas niespełna 17 lat, uczestniczył w obronie Lwowa podczas wojny polsko-ukraińskiej. 1 listopada 1918 zgłosił się ochotniczo do załogi w Szkole Sienkiewicza, w której służył jego brat Tadeusz. W domu Feldsteinów podczas walk działał punkt opatrunkowy i odpoczynkowy dla walczących oraz prowizoryczny lazaret. Roman Felsztyn uczestniczył w walkach pod Cytadelą, Pocztą, pod Dublanami i na Persenkówce.