1 listopada 1918 Rada Regencyjna powołała go na stanowisko szefa Sztabu Dowództwa na Galicję Wschodnią i Śląsk.
W Wojsku Polskim (1918–1922) thumb|left|Władysław Sikorski w 1918 thumb|Gen. Władysław Sikorski ze sztabem 5 Armii podczas bitwy warszawskiej thumb|Gen. Władysław Sikorski z żołnierzami 5 Armii nad Wkrą, sierpień 1920 W listopadzie 1918 został przyjęty do Wojska Polskiego. Był głównym kwatermistrzem Naczelnego Dowództwa Wojsk Polskich w Galicji Wschodniej, a następnie dowódcą grupy „Bartatów” i dowódcą grupy swojego imienia.
W czasie wojny z bolszewikami pełnił służbę na różnych stanowiskach dowódczych, m.in. dowódcy 9 Dywizji Piechoty i Grupy Poleskiej podczas ofensywy kijowskiej, 5 Armii podczas Bitwy Warszawskiej oraz 3 Armii podczas walk w rejonie Zamościa. Jego adiutantem był wówczas Jan Tarnowski (1900–1966), syn Zdzisława, w latach II wojny światowej adiutant gen. Stanisława Maczka.