Po wybuchu I wojny światowej został członkiem Towarzystwa Gimnastycznego „Sokół”, dla którego prowadził szkolenia bojowe Polowych Drużyn Sokolich. 29 sierpnia 1914 rozpoczął także służbę w Legionach Polskich, w których był bliskim współpracownikiem Józefa Piłsudskiego. Po bitwie pod Jastkowem w 1915, w której Roja był dowódcą 4 pułku piechoty, doszło jednak między nimi do ostrej wymiany zdań. Piłsudski ocenił, że działania ppłka Roji cechowała zbytnia brawura. Z kolei Roja zarzucał Piłsudskiemu i dowódcy walczącego na jego prawym skrzydle 7 pułku piechoty mjr. Mieczysławowi Ryś-Trojanowskiemu opieszałość w ataku, co powodowało, że kompanie „czwartaków” narażone były na flankowy ogień wojsk rosyjskich. 18 czerwca 1917 mianowano go dowódcą III Brygady.
Po kryzysie przysięgowym Roja odszedł z Legionów do wojska austriackiego. Po kilkumiesięcznym pobycie w Grazu wrócił do Krakowa, gdzie brał udział w działaniach niepodległościowych. 1 listopada 1918 z rozkazu Polskiej Komisji Likwidacyjnej objął Komendę Wojskową na obszarze Galicji od polnego zbrojmistrza Siegmunda von Benigni in MüldenbergRozkaz Polskiej Komendy Wojskowej nr 1 z 1 listopada 1918 roku..