德國在第一次世界大戰初期，實施了在東西兩條戰線作戰的施裡芬計劃。按照德軍參謀部的設想，如果德軍能在六週之內迅速擊敗西線的法國和英國軍隊，之後，西線的德軍就可以投入東線戰場，再擊敗東線的沙俄軍隊。1914年8月下旬開始，德軍在巴黎地區集結了44個步兵師、7個騎兵師，法軍則集結了56個步兵師以及9個騎兵師，再加上英國軍隊的配合，英法聯軍與德軍在馬恩河一線爆發大戰，這場戰役共持續了13天，德軍的進攻被英法聯軍打退，施裡芬計劃宣告失敗。

自1915年開始，作軍的進攻重心轉向東線。沙俄軍隊在第一次馬祖裡湖戰役、油蘭中部戰役中連續被德軍擊敗，奧匈帝國的軍隊被沙俄軍隊擊退。1915年1月31日，德軍發動第二次馬祖裡湖會戰，但這次俄軍取得了勝利。1915年5月，義大利宣佈加入協約國，在與奧匈帝國軍隊作戰中，意軍損失了近30萬人，但拖住奧匈帝國的40個師，減輕了俄軍的壓力。

德、奧聯軍企圖在東線擊潰沙俄軍隊的計劃受挫 ，1916年，第一次世界大戰的重心，再次回到西線 ，1916年初，德軍對法國的凡爾登發動進攻，凡爾登戰役歷時近10個月，法軍投入114萬軍隊，15。6萬人陣亡；德軍投入125萬軍隊，14。3萬人陣亡。這場戰役，也被稱為第一次世界大戰的“絞肉機”，德軍傷亡慘重，戰爭的主動權逐漸轉到英法俄等協約國手裡。

1916年6月，英法聯軍發起了索姆河戰役，戰鬥開始後，英法聯軍突破了德軍的三道防禦陣地。英軍還首次將坦克投入戰場，有18輛坦克參戰，在戰鬥中損失了10 輛。進入秋冬季節，道路泥濘，英法聯軍的進攻受阻，11月停止戰鬥，英法聯軍企圖擊敗德軍的計劃宣告失敗。索姆河戰役，英法聯軍傷亡623907人 ，德軍傷亡629055人。

在英法聯軍與德軍在索姆河一線爆發戰爭之前，東線的沙俄就出動57。3萬軍隊，向盧茨克方向發動進攻，僅用4天就佔領了陸斯克，德軍面臨東西兩線作戰的困境。同時，為了爭奪制海權，德國海軍與協約國海軍在海上爆發激烈海戰。德國實施“無限制潛艇戰”，對商船發動偷襲，這損害了美國的利益。當同盟國跟協約國打得難分勝負之際，美國決定加入協約國，並向德、奧等同盟國宣戰。

1917年，第一次世界大戰的交戰雙方，都已打得精疲力盡。1917年3月，俄國爆發國內革命，並退出了戰爭。由於擔心協約國戰敗，1917年4月6日，美國對德宣戰。美國第一次捲入了舊大陸的權力爭奪，加速了同盟國的失敗。美軍在第二次馬恩河戰役中協助英法軍隊，擊退了德軍的進攻，還參加了康蒂尼鎮、蒂耶裡堡、貝勞伍德等著名戰役。到1918年11月30日，美國向歐洲派出的遠征軍達到190萬，有11。6萬美軍陣亡。