Dopo aver aperto uno studio a Milano e aver fondato il gruppo Nuove tendenze, collaborò con l’architetto Cantoni per il concorso per la sede della Cassa di risparmio di Verona, venendo classificati come terzi. In seguito disegnò e realizzò i progetti per la tomba della famiglia Caprotti a Monza e per quella del padre, deceduto nel 1914. Sempre nel 1914, dopo aver stretto amicizia con Carrà e conosciuto Boccioni, aderì formalmente al Futurismo. Dapprima, su invito dell’Associazione degli architetti lombardi, allestì una mostra dei suoi schizzi e presentò il progetto Città Nuova, una serie di disegni per una città avveniristica, in cui l’architettura era espressione dello spirito della civiltà delle macchine. L’estetica non doveva derivare dal decorativismo Eclettico o Liberty, ma dalla nuda essenza del progetto, dalla prodigiosa funzionalità dei nuovi materiali, come il cemento armato; dall’ostentazione del progresso tecnologico, con gli ascensori non più relegati come “vermi solitari” nella pancia degli edifici, ma visibili dall’esterno; dalla superiorità dinamica delle linee oblique ed ellittiche rispetto all’ordinarietà di quelle orizzontali e perpendicolari; dalla capacità dell’architettura di armonizzare l’uomo con l’ambiente.
Le idee della Città Nuova vennero ribadite nel Manifesto dell’Architettura Futurista, pubblicato a cura della direzione del Movimento. Nonostante le sue simpatie socialiste, seguì i futuristi anche nelle loro smanie interventiste e, all’entrata dell’Italia in guerra, partì volontario con Boccioni e Marinetti. Inizialmente fu irreggimentato in un reparto di ciclisti con i suoi due compagni. Successivamente, venne trasferito alla Brigata Arezzo, di stanza a Monfalcone, dove fu incaricato dal Comando di disegnare il progetto per il cimitero di guerra del paese. Dopo essersi guadagnato una Medaglia d’Argento al Valore, il 10 ottobre 1916 venne colpito in fronte durante un assalto. Influenzata da Otto Wagner e dalla Secessione viennese, la sua opera esercitò a sua volta una profonda influenza non solo su Terragni e il Razionalismo italiano, ma anche su forme d’arte non architettoniche, come il capolavoro cinematografico di Fritz Lang Metropolis.