Улітку 1914 р. австро-сербський конфлікт переріс у відкриту війну. Сербія традиційно спиралася на підтримку Росії. У частині російських військових округів, на Чорноморському й Балтійському флотах було проведено мобілізацію, яка переросла в загальну. У відповідь Німеччина 1 серпня 1914 р. теж розпочала загальну мобілізацію, а ввечері німецький посол вручив у Петербурзі російському міністрові закордонних справ ноту з оголошенням війни Росії. 3-го серпня ноту такого самого змісту передали французькому урядові. Звинувачуючи французів у порушенні нейтралітету Бельгії, Німеччина без попереджень вторглася на її територію. Це підштовхнуло до війни Англію.
За лічені дні війна розгорілася по всій земній кулі. На боці держав Антанти виступила Японія, маючи на меті захопити німецькі колонії в Тихому океані й заволодіти Китаєм. До Німеччини ж приєдналась Османська імперія. Утворилися нові фронти у Закавказзі, Сирії, Палестині. Одначе головними від початку були Західний і Східний фронти в Європі. На заході німецьким військам протистояли англійські, французькі та бельгійські армії. На сході об’єднані сили німецької та австро-угорської армій було спрямовано проти Росії.
На початку війни небувале патріотичне й націоналістичне піднесення охопило громадськість воюючих держав. Зовнішнім виявом національних почуттів стали перейменування в Росії міст із німецькими назвами, зокрема Санкт-Петербурґ став Петроградом; у Великої Британії королівська сім’я, яка була родом із німецького Ганновера, взяла нове прізвище — Віндзор.
Напередодні війни країни Антанти мали перевагу в людських і матеріальних ресурсах над країнами Троїстого союзу. Військово-морські флоти Англії та Франції домінували на морях. А от за кількістю та якістю озброєнь і в мобілізаційному аспекті до війни краще підготувалася Німеччина. Майже за рік до початку воєнних дій у Німеччині було підготовлено воєнно-оперативний план нападу на Францію. В основу наступних воєнних дій було покладено план генерала Шліффена — начальника німецького генштабу в 1891-1905 рр.
Неминучість війни на два фронти для Німеччини була очевидною. Тому головною ідеєю стратегічного плану було бити противників нарізно. На початковому етапі війни на заході (проти Франції) передбачалося зосередити близько 80% збройних сил Німеччини, а решту — на сході (проти Росії). Удар по Франції передбачалося завдати через нейтральну Бельгію північніше Парижа в обхід основних сил французької армії. В результаті такого стратегічного маневру (“непрямого удару”) німці мали намір оточити і знищити французьку армію ще до того, як Росія завершить мобілізацію. Після розгрому протягом 4-6 тижнів французької армії Німеччина мала перекинути війська на схід і в перебігу блискавичної війни завдати поразки Росії.
У перші ж дні війни німецькі війська здобули фортецю Льєж і столицю Брюссель. Згодом вони несподівано для себе наразилися на запеклий опір бельгійців. Почалися каральні операції проти місцевого населення. Не гребуючи ніякими засобами, німецьке командування гнало війська на захід. На франко-бельгійському кордоні відбулися перші переможні бої з французами, що додало німцям впевненості. Відкривався шлях на Париж. Французький уряд залишив столицю й переїхав до Бордо.
Стратегічний задум німецького командування здавався виконаним. Два німецькі армійські корпуси і кавалерійську дивізію було перекинуто на схід у Пруссію, де вже наступали російські армії під командуванням генералів Ренненкампфа і Самсонова. Але ця допомога виявилась зайвою, бо росіяни і без того зазнали поразки і вже у вересні були витіснені зі Східної Пруссії. При цьому 30 тис. вояків потрапили в оточення, а генерал Самсонов застрелився.
Натомість успішнішими були дії Південно-Західного російського фронту, що діяв у серпні-вересні проти Австро-Угорщини. Після перших успіхів австро-угорські війська зазнавали поразки за поразкою. Російські армії Рузького та Брусилова в результаті Галицької битви захопили Львів, взяли в облогу фортецю Перемишль, зайняли майже всю Галичину й Буковину вийшли до Карпатських перевалів.
Після перемоги у Галицькій битві у росіян відкривалися можливості вторгнутися до Угорщини, або спрямувати удар із Польщі прямо на Берлін. За наполяганням союзників росіяни вдарили по Німеччині. В той же час німецьке командування зосередило свої війська для наступу на Варшаву, щоб відволікти росіян і врятувати своїх союзників австрійців. У результаті німецькі та російські війська зійшлися на фронті в 300 км в районі Івангорода та Варшави. Росіяни, маючи чисельну перевагу, розгромили дві армії противника. Шлях на Берлін та Відень було відкрито. Становище врятували німецькі генерали П. фон Гінденбурґ і його молодий колега Е.Людендорф. Умілими маневрами, але ціною значних втрат вони зуміли запобігти російському вторгненню.
Тим часом 5-12 вересня розгорілася грандіозна битва на північний схід від Парижа на річці Марні. Німецьке командування, вважаючи, що французи вже нездатні чинити серйозний опір вирішило не обходити Париж з півночі, як було передбачено планом Шліффена, а пійти навпростець. Але на річці Марні німецькі війська наштовхнулися на сильний опір французів, які в короткий термін зуміли зібрати в потрібному місці значні сили (у перекиданні французьких військ на фронт вилику роль відіграли паризькі таксисти). Німецький наступ призупинився. Сталося, як говорили французи, «диво на Марні». План блискавичної війни провалився. Проте німецьке командування оцінило ситуацію як тимчасову невдачу і спланувало фланговий удар з метою оточити французів й оволодіти Парижем. Та французькі й англійські війська, що прибули на фронт, несподівано перейшли в наступ. Кожна зі сторін намагалась обійти противника з флангів, що нагадувало "біг до моря". Лінія фронту видовжувалась і досягла 600 кілометрів — від кордонів Швейцарії до Ла-Маншу. Фронт стабілізувався. Це був важливий стратегічний успіх союзників.
До цього війна була маневровою; тепер вона набула позиційного характеру. І ті, й ті солдати заривалися в окопи, перед якими будувалися земляні та бетонні укріплення, недоступні навіть для важкої артилерії. Перед окопами простяглися мінні поля і ряди дротяних перешкод. Щоб подолати таку оборону, зважаючи на тодішню тактику та технічне оснащення військ, потрібні були значні людські ресурси.
Жодна зі сторін не володіла достатніми засобами, аби безповоротно змінити перебіг подій. Тому надії покладалися на допомогу союзників і на досягнення успіхів на інших театрах війни.
Першою змогли залучити у війну Японію, що виступила на боці країн Антанти. Вона захопила німецькі володіння в Китаї й на Тихому океані. Країни Антанти вимагали залучення японських солдатів до бойових дій у Європі, але японський уряд відмовив.
Німеччину підтримала Османська імперія. Щоб прискорити вступ Туреччини до війни, німецькі кораблі «Гебен» і «Бреслау» під турецьким прапором обстріляли Одесу, Севастополь та інші міста. Це потягло за собою утворення нових фронтів. Російсько-турецький фронт у Закавказзі розтягнувся на 350 км. Тут наступ турків був невдалим. У Сарикамиській битві (грудень 1914 – січень 1915 рр.) основні сили турецької армії було розгромлено. Російські війська вступили на територію Туреччини. Вину за поразку турецьке керівництво поклало на вірменів, які начебто вітали перемоги росіян. Були влаштовані антивірменські погроми. На кінець 1915 р. з 2,1 млн вірменів у Туреччині залишилося 600 тис. Такого геноциду людство ще не знало. Це був перший прецедент, який потяг за собою цілу низку масових убивств невинних людей за національною ознакою, що принесло ХХ ст. Одними з причин ненависті турків до вірменів були: релігійна нетерпимість (вірмени християни, турки – мусульмани), домінування вірменів у економічному житті імперії (80% внутрішньої та 50% зовнішньої торгівлі було в їхніх руках).
Лінії фронтів простягнулися через Палестину та Месопотамію, де турецька армія зіштовхнулась із англійцями.
Невдачі спіткали й австрійську армію на Балканах, яка двічі брала Белград, але серби не капітулювали і витіснили австрійців із країни.
Бої на Західному і Східному фронтах означали зрив німецького плану блискавичної війни. Війна стала набирати затяжного характеру і розростатись у масштабах. Але до такої війни жодна з сторін не була готова. Тепер долю війни вірішував уже не фронт, а тил (економічний і людський потенціал).
У 1915 р. на Західному фронті Німеччина не вела активних наступальних дій. Німецькі війська відбивали кровопролитні, але безрезультатні атаки французів в Артуа і Шампані. За рік Франція втратила 1 млн 292 тис. солдатів, англійці – 279 тис., німці – 612 тис. Стримуючи наступ, німці стрімкими контратаками зводили нанівець успіхи противника. Під час однієї з атак 22 квітня біля бельгійського міста Іпр німці вперше у світовій історії здійснили вдалу газову атаку (перше застосування хімічної зброї відбулось у лютому 1915 р. німцями під Варшавою, але невдало). З 15 тис. отруєних хлором англійських вояків третина померла. Ця подія продемонструвала нехтування нормами міжнародного права ( у 1907 р. Гаазька міжнародна конференція прийняла конвенцію про заборону використання хімічної зброї) та ознаменувала появу нового виду зброї. У військах було впроваджено протигази.
Зі свого боку, англійці й французи спробували перекрити протоки Босфор і Дарданелли. Та висадка десанту у квітні 1915 року виявилася невдалою. Турецькі війська повністю заблокували десант союзників, який у грудні того ж року був змушений залишити свій плацдарм.
Тими ж квітневими днями завершилися переговори країн Антанти й Італії. За Лондонською угодою Італія вступала у війну проти Німеччини. За це після війни до неї мали відійти Трієст та інші австрійські області з італійським населенням, під протекторат Італії потрапляла Албанія. Через місяць Італія вступила у війну, але вела її спроквола. Італійським військам протистояли 10 австрійських дивізій.
Це було єдине полегшення для Росії, адже найбільші за масштабами бої у 1915 р. відбувалися на сході. За пропозицією німецького командувача Східного фронту генерала фон Гінденбурґа проти Росії було спрямовано головний удар Німеччини. Досі російські війська проводили наступальні операції не для досягнення стратегічної вигоди, а з метою полегшення становища союзників на заході. Через постійні передислокації з’єднань і розрізнені дії бойова міць російських армій залишалася невисокою. Техніко-економічна відсталість Росії зумовила тяжке становище на фронті. Не вистачало зброї, боєприпасів, обмундирування, медикаментів. У Німеччині добре знали про наміри російського командування, про сильні та вразливі місця росіян. Німецькі та австрійські вивідувачі були в російських штабах, навіть у військовому міністерстві та царському оточенні. Росію вважали найслабшою ланкою Антанти, що її можна було легко змусити вийти з війни.
2 травня 1915 р. після шаленої артилерійської підготовки німецькі й австрійські війська перейшли в наступ і прорвали російську оборону. Протягом наступних п’яти місяців вони захопили Галичину, Буковину, частину Волині, Польщу, Литву, частину Латвії та Білорусі. Втрати росіян вражали: 850 тис. убитих і поранених, 900 тис. полонених. Хоча Росія не капітулювала, німецьке командування вважало, що російська армія вже не здатна на серйозні наступальні дії. Фронт розтягнувся від Ризької затоки до кордонів Румунії. Після цього на сході теж перейшли до позиційної війни.
Успіхи німецької армії підштовхнули втрутитись у війну і Болгарію (осінь 1915 р.). Утворився Четверний союз Німеччини, Австро-Угорщини, Туреччини і Болгарії. Через болгарську територію Туреччина тепер вільно могла спілкуватися зі своїми союзниками. Проти невеликої сербської армії в жовтні 1915 р. рушили німецькі, австро-угорські й болгарські війська. Росія не могла надати Сербії допомогу, а французькі й англійські війська прибули запізно: сербську армію вже було розгромлено. На новоутвореному Балканському фронті бойових дій до середини 1918 р. майже не велось.
Отже, в 1915 р. вирішальних перемог не здобула жодна з коаліцій. Проте час працював на країни Антанти, які мали більш потужний промисловий потенціал і більші людські ресурси. Вони налагодили велике військове виробництво і нарощували стратегічну перевагу. Концентрація німецьких військ на Східному фронті відкривала союзникам на заході можливість для перепочинку та перегрупування сил для здійснення вирішального удару. Напередодні кампанії 1916 р. Англія та Франція, порівняно з Німеччиною, мали численнішу армію, глибоко ешелоновану оборону, потужну артилерію. Війська німецьких союзників виявилися розпорошеними по різних фронтах і не відзначалися високою боєздатністю.