Неудачное немецкое наступление на Париж и поражение германских войск на Марне привели к провалу германского стратегического плана войны, рассчитанного на быстрый разгром противника на Западном фронте. От границы Швейцарии до Северного моря установился позиционный фронт.
На Восточно-Европейском театре боевые действия начались 4-7 (17-20) августа. В ходе Восточно-Прусской операции l-я русская армия нанесла поражение германскому корпусу. Продолжая наступать, она разбила одну из германских армий. Одновременно 2-я русская армия начала движение во фланг и тыл немцам. Успешное наступление русских войск в Восточной Пруссии заставило германское командование перебросить дополнительные войска с Западного на Восточный фронт. Германские войска, воспользовавшись ошибками русского командования, не наладившего взаимодействие между l-й и 2-й армиями, сумели нанести тяжелое поражение сначала 2-й, а затем и l-й русским армиям. Русские войска отошли из Восточной Пруссии.
Одновременно происходила битва в Галиции, в которой войска русского Юго-Западного фронта нанесли крупное поражение австро-венгерским войскам. Русские заняли Львов. Был блокирован австро-венгерский гарнизон крепости Перемышль, передовые русские части вышли к предгорьям Карпат.
Германское верховное командование спешно перебросило сюда крупные силы. Однако своевременная перегруппировка сил, произведенная русской Ставкой, позволила в ходе Варшавско-Ивангородской операции остановить наступление противника на Ивангород, а затем отразить удар на Варшаву. Вскоре стороны, исчерпав все возможности, перешли к обороне.
10 августа Германия послала на Черное море для поддержки турецкого флота линейный крейсер «Гебен» и легкий крейсер «Бреслау». Турецкие и германские корабли внезапно обстреляли Севастополь, Одессу, Новороссийск и Феодосию. Россия, Великобритания и Франция объявили войну Турции. Россия выдвинула на границу с Турцией Кавказскую армию. В декабре 8-я турецкая армия перешла в наступление, но была разгромлена.
Военные действия 1915 г.
Следующую кампанию германское командование решило целиком посвятить разгрому русских войск. Из Франции было переброшено почти 30 пехотных и 9 кавалерийских дивизии. В феврале 1915 г. русские войска в зимних условиях перешли Карпаты, а в марте после длительной осады взяли Перемышль. В плен сдалось около 120 тыс. солдат и офицеров противника.
Однако пассивность западных союзников России в 1915 г. позволила германскому командованию перейти 19 апреля (2 мая) в наступление. Под натиском противника, обладавшего огромным превосходством в силах, оборона 3-й русской армии была прорвана в районе Горлице. Войска Юго-Западного фронта были вынуждены оставить Галицию. Одновременно германские войска наступали и в Прибалтике. Они заняли Либаву, вышли к Ковно. Чтобы избежать окружения, русские войска были вынуждены оставить Польшу. В ходе кампании 1915 г. Россия потеряла убитыми, ранеными и пленными около 2 млн. человек.
В августе 1915 г. Николай II принял на себя верховное командование действующими войсками, надеясь своим авторитетом переломить ход событий. В октябре 1915 г. фронт установился на линии Рига – Барановичи – Дубно.
На Западно-Европейском театре на протяжении всего 1915 г. обе стороны вели бои местного значения, не планируя крупных операций. В 1915 г. Антанта, пообещав удовлетворить территориальные претензии Италии полнее, чем предлагала Германия, привлекла эту страну на свою сторону. Итальянская армия начала наступление, но оно успеха не имело. В октябре 1915 г. в войну на стороне Центральных держав вступила Болгария.
Осенью 1915 г. началось наступление австро-германских и болгарских войск на Сербию. Сербская армия сопротивлялась 2 месяца, а затем была вынуждена отступать в Албанию. Часть сербских войск была перевезена флотом Антанты на греческий остров Корфу.
Кампания 1915 г. не оправдала надежд обеих враждующих коалиций, но ее ход был более благоприятен для Антанты. Германское командование, не сумев ликвидировать Восточный фронт, оказалось в тяжелом положении.
Военные действия в 1916 г.
21 февраля германское командование начало на Западном фронте Верденскую операцию. В ходе ожесточенных боев обе стороны понесли большие потери. Прорвать фронт немцы так и не смогли.
На Восточно-Европейском театре 22 мая (4 июня) Юго-Западный фронт (командующий генерал А.А. Брусилов) перешел в решительное наступление. Оборона австро-германских войск была прорвана на глубину от 80 до 120 км. Командование Центральных держав срочно перебросило сюда 11 германских дивизий из Франции и 6 австро-венгерских дивизий из Италии.