Em agosto de 1914, a França foi invadida pelas tropas alemãs. Iniciava-se a Primeira Guerra Mundial. Aeroplanos começavam a ser usados para observação das tropas inimigas e, logo depois, empregados em combates aéreos. No início, esses combates eram simples troca de tiros entre os aviadores. Depois, veio o uso de metralhadoras e o lançamento de bombas, com poder de destruição progressivamente maior.
Nessa época, Santos-Dumont residia em Trouville, próximo ao mar, onde se dedicava à Astronomia. Alguns moradores do lugar, por desconhecer a finalidade dos aparelhos de observação astronômica, denunciaram-no às autoridades como um espião incumbido de transmitir aos inimigos os movimentos dos navios de guerra franceses. Acusado de ser colaboracionista foi preso pelas autoridades locais sob suspeita de espionagem.
Mas logo o incidente foi desfeito, com pedido de desculpas formais do governo francês. Agravando-se seu estado de saúde, veio para o Brasil à procura de refúgio e repouso.
Em 1915, Santos-Dumont participa do 11º Congresso Científico Pan-Americano nos Estados Unidos, trazendo a questão do uso do avião como forma de facilitar as relações entre as Américas. Entretanto, a indústria militar crescia assustadoramente para a época, chegando a produzir, nos Estados Unidos, cerca de 16 aviões por dia. Com a guerra em pleno curso, o aeroplano era cada vez mais utilizado pelos países beligerantes.
Depois de visitar os Estados Unidos e outros países da América Latina, Santos-Dumont regressou ao Brasil. Sentindo-se amargurado e deprimido, procurou um lugar tranqüilo para se estabelecer. Encontrou-o em Petrópolis, no Estado do Rio de Janeiro, onde projetou e construiu "A Encantada", uma casa cheia de inovações e características peculiares. Lá permaneceu até 1922, quando, chamado pelos amigos, decidiu visitar a França.
Santos-Dumont não se fixava em lugar algum. Viajava para Paris e retornava ao Brasil: aqui, passava dias em São Paulo, ia para o Rio, Petrópolis e Cabangu.
Em fevereiro de 1926, fez um apelo à Sociedade das Nações, organização precursora da ONU, pedindo a interdição das máquinas aéreas como armas de guerra: Por certo esse apelo não teve resultado.
Com o agravamento de sua tensão nervosa, recolheu-se em um sanatório, na Suíça. Em 1927, foi convidado para presidir as comemorações pela travessia do Atlântico, realizada por Charles Lindberg, mas seu estado de saúde não Ihe permitiu atender ao convite.
Em 1928, retornou ao Brasil. O Rio preparava-se para recebê-lo festivamente. Um hidroavião da empresa Condor Syndikat, batizado com o nome Santos-Dumont, iria recepcioná-lo, levando a bordo pessoas de projeção ligadas aos setores técnico e científico. Mas ao sobrevoar o navio Cap. Arcona, no qual vinha o inventor, o avião sofreu um terrível acidente, do qual não houve sobreviventes. Fortemente abatido, Santos-Dumont suspende o programa de festividades, voltando a Paris poucos dias depois.