В ходе Варшавско-Ивангородской операции 28 сентября – 8 ноября 1914 года и Лодзинской операции 11 ноября – 19 декабря 1914 года российская амия отбила наступление австро-германских войск в Польше. В дальнейшем до весны 1915 года война шла с переменным успехом (см. Августовская операция, Карпатская операция, Праснышская операция).

Балтийский флот под командованием адмирала Н. фон Эссена вёл минно-заградительные операции.

30 октября 1914 года в войну вступила Османская империя. Впрочем, турки тут же стали терпеть поражения от России на Кавказе (Сарыкамышская операция 1914–1915 годов). Русские войска поддерживали добровольческие отряды армян, подвергшихся в Османской империи национально-религиозному гнёту. В апреле 1915 году турки произвели массовую депортацию и геноцид армянского населения по всей территории империи. Только новое наступление российских войск позволило спасти часть армянских беженцев. В 1916 году российские войска при поддержке Черноморского флота дошли до Трапезунда. В 1915 году в секретных соглашениях Великобритания и Франция подтвердили право России на получение проливов Босфор и Дарданеллы после победы над Османской империей.

Весной-летом 1915 года Германия и Австро-Венгрия попытались прекратить гибельную для себя войну на два фронта, выведя из войны Россию. Пользуясь затишьем на Западном фронте, войска Германии и Австро-Венгрии 2 (15) мая 1915 года прорвали фронт в районе Горлице. Экономика России была не готова к длительной войне. Из-за «снарядного голода» российские войска отступали. В ходе отступления российской армии 1915 года были потеряны Польша, Галиция и Литва. Погибло 850 тысяч человек.

Но полностью сокрушить российскую армию и вывести Россию из войны не удалось. 5 (18) августа 1915 года Северо-Западный фронт был разделён на Северный и Западный.

Когда весной-летом 1915 года армия терпела поражения, начались «поиски виноватых». 13 июня 1915 года военный министр В. Сухомлинов был отстранён от должности и позднее обвинён в измене. За шпионаж был казнён его сотрудник полковник С. Мясоедов (позднее выяснилось, что обвинения не были доказаны). Главнокомандующий Николай Николаевич был понижен до командующего Кавказским фронтом, а место главнокомандующего 23 августа 1915 года занял сам Николай II. Отныне он лично отвечал за ход войны.

Императрица в своём кругу объясняла, почему с ним расстались: «Дальше терпеть было невозможно. Ники (т. е. Николай II) ничего не знал, что делается на войне. Великий князь ему ничего не писал, не говорил. Со всех сторон рвали у Ники власть».

Император принял на себя обязанности главнокомандующего, хотя многие министры считали это опасным шагом. Николай II переехал в Могилёв, где с начала августа 1915 года расположилась ставка. И словно отсоединился не только от интриг и сплетен двора, но и от реальных проблем государства.

Когда Николай принял на себя обязанности главнокомандующего, член государственного совета и министр земледелия Александр Кривошеин скептически заметил: «Народ ещё со времён Ходынки и японской кампании считает его царём несчастливым и незадачливым».

На самом деле, полагают историки, причина недовольства была иной. Политический истеблишмент боялся укрепления власти императора.

У. Черчилль писал после Первой мировой: «Царский строй принято считать прогнившим, ни на что не годной тиранией. Но анализ войны с Германией и Австрией опровергает эти легковесные представления. Силу Российской империи мы можем измерить по тем ударам, под которыми она устояла, по бедствиям, которые она вынесла, по неисчерпаемой мощи, которую она развила, и по способности восстанавливать силы, которые она проявила. Бремя решений лежало на Николае II. Брусиловские победы, вступление России в кампанию 1917 года непобедимой и более сильной, чем когда-либо. Разве во всём этом не было его заслуги? Несмотря на ошибки, большие и страшные, он решил войну в пользу России».