Najpierw zawaliło się na niego drewniane rusztowanie, a kilka tygodni później stracił połowę jednego palca.
I wojna światowa Przystąpienie Stanów Zjednoczonych do wojny zastało go na stanowisku zastępcy dowódcy i głównego mechanika na tankowcu „Maumee”. Nimitz i dowodzący jednostką komandor Dinger stali się pomysłodawcami, a następnie jako pierwsi zrealizowali ideę tankowania okrętów w ruchu, na pełnym morzu. Od sierpnia 1917 Nimitz pełnił funkcję doradcy ds. technicznych przy Dowództwie Sił Podwodnych floty Atlantyku, a w lutym 1918 został szefem sztabu tych sił.
Okres międzywojenny Na przełomie 1918 i 1919 Nimitz pracował w Komisji ds. projektów okrętów podwodnych przy Biurze Szefa Operacji Morskich. Następnie przez kolejny rok – do czerwca 1920 był zastępcą dowódcy pancernika „South Carolina”. W lipcu 1920, mając początkowo do pomocy jedynie czterech bosmanów, otrzymał polecenie zbudowania w Pearl Harbor bazy okrętów podwodnych. Wywiązał się z tego zadania w pół roku, choć wiele materiałów budowlanych zdobywano nie całkiem legalnymi sposobami z innych jednostek armii. Zyskał wtedy opinie doskonałego organizatora, który potrafi zrobić „coś z niczego”.