З вступом Болгарії в Першу світову війну Кантарджієв призначений начальником тилової служби 3-ї армії. У серпні 1916 призначений командувачем дивізією на румунському фронті. Особливо відзначився в битві при Добричі та при форсуванні Дунаю.
Син генерала Кантарджієва — професор Асен Кантарджієв — засновник і лідер ультранаціоналістичної організації Союз ратників за прогрес Болгарії.