Одной из причин начала мировой войны был механизм союзнических отношений великих держав. Когда сербский националист, сторонник Великой Сербии 28 июня 1914 года убил кронпринца Австро-Венгрии, Австро-Венгрия предъявила Сербии ультиматум, и затем, 28 июля 1914 года, объявила войну. В рамках системы договоров Германия объявила войну России, Франции и Бельгии, Великобритания – Германии, Австро-Венгрия – России, а Франция и Великобритания в свою очередь Австро-Венгрии. Так появилась предводительствуемая Германией и Австро-Венгрией группа ”Центральных держав”, и ”державы Антанты”, направляемые Францией, Россией и Англией.

Оказалось, что огненной мощи армий того времени и тактического мастерства военачальников было достаточно, чтобы воспрепятствовать быстрому исходу войны. Направленное на Париж наступление немцев остановилось на реке Марне в начале сентября 1914 года, а в конце августа в результате битвы под Танненбергом удар русских перерезал защищаемую слабыми силами немцев Восточную Пруссию по направлению к Берлину. На фронтах пришлось зарываться в окопы и вести позиционную войну. Крупными кровопролитными сражениями на западном фронте стали битвы под Верденом весной и летом 1916 года и битвы у Эсне на Марне летом 1918 года. На восточном фронте крупные бои велись в 1914 году в районе Люблина, в 1915 году - на севере в районе Мазурских озёр и южнее, в Карпатах, в 1916 году на границе Австро-Венгрии (Брусиловский прорыв) и в 1917 году в Галиции.

Во время затянувшейся войны развивались новые виды оружия, с помощью которых стороны рассчитывали завершить войну. На поля сражений в 1916 году вывели танки, а в 1915 году начали применять военный газ. Началась широкомасштабная воздушная война. Мощные боевые флоты великих держав не отважились начать решающую битву, но в морях мира велась торговая война. В феврале 1917 года Германия объявила тотальную подводную войну, что явилось одной из важнейших причин того, что Соединённые Штаты, долгое время остававшиеся нейтральными, в апреле 1917 года объявили войну Германии.

Война расширялась. К государствам Антанты в 1914 году присоединилась Япония, в 1915 году - Италия, в 1916 году - Португалия и Румыния и в 1917 году - Соединённые Штаты и Греция, Центральные державы получили в качестве союзников в 1914 году Турцию и в 1915 году Болгарию. Войска Центральных держав осенью 1916 года захватили Румынию, и война переместилась в её восточную часть.

Огромные экономические убытки и потери в личном составе вызвали в России серьёзное недовольство правительством и военным руководством. Внутренний кризис в начале марта 1917 года привёл к свержению царской власти т.н. Февральской революции. Россия тем не менее осталась союзницей государств Антанты. Часть социал-демократов, возглавлявшаяся большевиками, пообещала народу мир, и когда в результате т.н. октябрьской революции она получила власть в России, в конце ноября 1917 года на восточном фронте было заключёно перемирие.

Большевики под руководством Ленина рассчитывали на то, что надежда на заключение мира приведёт к восстанию и революции в армии Германии, а затем и в армиях других стран. Большевики были готовы предоставить право на самоопределение национальным меньшинствам, входившим в состав Российской империи, с тем, чтобы они отказались от противостояния с Россией, осуществили бы свои внутренние революции и присоединились бы к единому союзу социалистических государств. Поэтому было одобрено объявление Финляндией своей независимости, но начавшаяся там революция не имела успеха, поскольку России под давлением Германии пришлось вывести оттуда свои войска.

Всемирная революция могла бы воспрепятствовать заключению невыгодного для России мира с "Центральными державами", поэтому большевистское правительство затягивало заключение договора. Германия всё же не была готова к столь длительному затягиванию ситуации. В феврале 1918 года её войска перешли на востоке в наступление, захватили Балтию и Украину, и России пришлось подчиниться и заключить третьего марта 1918 года мир с "Центральными державами" в Брест-Литовске. В начале 1918 года в России началась гражданская война, когда противники большевистского правительства попыталась свергнуть его при помощи Антанты, - а порой и с помощью Германии.

В Германии и Австро-Венгрии начались восстания лишь после того, как "Центральные державы" потерпели поражение в войне. Болгария, Турция и Австрия заключили перемирие 29 сентября - второго ноября, а Германия - 11 марта.

На фронтах Первой мировой войны сражалось примерно 60-65 миллионов человек, меньше половины из них вернулось с фронта невредимыми. Около девяти миллионов человек было убито, семь миллионов пропало без вести или оказалось в плену, около 21 миллиона были ранены. Бушевавшие на обширных территориях сражения привели к невиданным ранее потерям, были разрушены тысячи зданий и потоплены сотни кораблей.

Груз мировой войны оказался непосильным для двуединой Австро-Венгерской монархии. Населявшие её разные народы стали требовать независимости. После заключения перемирия в ноябре 1918 года Австрия и Венгрия провозгласили себя республиками, а союз сербов, хорватов и словенцев (позднее Югославия) - королевством. Чехи и словаки провозгласили свою независимость на несколько недель раньше.