К 1914 году страны Европы были разделены на два военно-политических блока: Антанту, в которую входили Франция, Россия и Великобритания; и Тройственный союз Германии, Австро-Венгрии и Италии. Напряжённость на Балканах достигла апогея 28 июня 1914 года после убийства эрцгерцога Франца Фердинанда, наследника Австро-Венгрии, боснийским сербом Гаврило Принципом. Австро-Венгрия обвинила в этом Сербию, что привело к Июльскому кризису – попытке избежать конфликта дипломатическим путём. Россия заявила о защите Сербии, а 25 июля в России было принято решение о вмешательстве в австро-сербский конфликт и приведении русской армии в боевую готовность.
Это был первый шаг ко всеобщей войне. Первым днём «подготовительного к войне периода» и началом тайной мобилизации на всей территории Европейской России было объявлено 26 июля. Всё это было сделано ещё до отклонения сербами ультиматума, и до того как 28 июля Австрия объявила Сербии войну, а также до любых иных военных мер предпринятых затем Германией. В итоге к 4 августа система альянсов втянула в войну Германию, Францию и Британию с их соответствующими колониями. В ноябре Германия, Австро-Венгрия, Османская империя и Болгария образовали блок Центральных держав, а в апреле 1915 года Италия перешла на сторону Великобритании, Франции, России и Сербии, усилив блок Антанты и её союзников в Первой мировой войне.
В начавшейся войне на два фронта стратегия Германии в 1914 году согласно плану Шлиффена заключалась в том, чтобы сначала победить Францию, затем перебросить свои силы в Восточную Европу и победить Россию. Однако продвижение Германии во Францию было остановлено, и к концу 1914 года Западный фронт стабилизировался от Ла-Манша до Швейцарии, мало изменяясь вплоть до 1917 года. Напротив, Восточный фронт был более подвижным – Австро-Венгрия и Россия завоёвывали и теряли значительные территории.
В августе и сентябре 1914 года российские войска победили в битве при Гумбиннене, но проиграли в битве на Мазурских озёрах. Успех сопутствовал российским войскам в Галицийском и Варшавско-Ивангородском сражениях. Осада Перемышля также увенчалась успехом для России. К маю немцы начали наступление на Горлице и Тарнув, которое вынудило отступить российские войска. К 5 августа Варшава была оккупирована немцами. Их наступление закончилось в сентябре 1915 года, когда вся Польша и часть Минской губернии были оккупированы.
В 1916 году Россия провела успешное Брусиловское наступление. В начале 1917 года Германия начала неограниченную подводную войну, в результате чего 6 апреля 1917 года в войну вступили ранее нейтральные Соединённые Штаты Америки. В России большевики захватили власть в результате Октябрьской революции 1917 года и заключили мир по Брест-Литовскому договору 3 марта 1918 года. Высвободив большое количество немецких войск, перебросив эти силы на Западный фронт, немецкий генеральный штаб в марте 1918 года начал немецкое весеннее наступление. Наступление это вскоре было остановлено, и в августе союзники по Антанте начали своё Стодневное наступление. Несмотря на то что имперская немецкая армия продолжала упорно сражаться, она уже не могла остановить их продвижение.
К концу 1918 года союз Центральных держав начал распадаться: 29 сентября Болгария подписала перемирие, 31 октября за ней последовала Турция, 3 ноября – Австро-Венгрия. Оказавшись в изоляции, столкнувшись с немецкой революцией внутри страны и армией на грани мятежа, кайзер Вильгельм отрёкся от престола 9 ноября, а новое правительство Германии подписало перемирие 11 ноября 1918 года. Парижская мирная конференция 1919—1920 годов навязала побеждённым державам различные соглашения, самым известным из которых является Версальский договор. Распад Российской, Германской, Османской и Австро-Венгерской империй привёл к многочисленным восстаниям и созданию ряда независимых государств, таких как Польша, Чехословакия и Югославия.