План Антанты намечал срок перехода в общее наступление на лето 1916. Это обеспечило германскому командованию сохранение в своих руках стратегической инициативы, чем оно и решило воспользоваться. На Западно-Европейском театре на фронте протяжением 680 км немецкие войска имели 105 дивизий против 139 дивизий союзников (95 французских, 38 английских, 6 бельгийских). Не имея общего превосходства в силах, германское командование 21 февраля начало Верденскую операцию 1916 . Ожесточённые бои, в которых обе стороны несли большие потери, продолжались до декабря. Немцы затратили огромные усилия, но прорвать оборону не смогли.

  На Итальянском театре командование итальянской армии в марте 1916 предприняло пятое безуспешное наступление на р. Изонцо. 15 мая австро-венгерские войска (18 дивизий, 2000 орудий) нанесли ответный удар в районе Трентино. 1-я итальянская армия (16 дивизий, 623 орудия) не смогла сдержать натиск противника и начала отступать на юг. Италия запросила от своих союзников срочной помощи.

  Особо важное значение в кампании 1916 имели операции на Восточно-Европейском театре, где на фронте в 1200 км были развёрнуты 128 русских дивизий против 87 австро-германских. 5—17 (18—30) марта была проведена Нарочская операция, которая заставила германские войска временно ослабить атаки на Верден. Важную роль сыграло наступление русских на Юго-Западном фронте (главнокомандующий генерал А. А. Брусилов), начатое 22 мая (4 июня). Оборона австро-германских войск была прорвана на глубину 80—120 км (см. Юго-Западного фронта наступление 1916 ). Противник понёс большие потери (свыше 1 млн. чел. убитыми и ранеными, свыше 400 тыс. чел. пленными). Командование Центральных держав вынуждено было перебросить на Русский фронт II германские дивизий из Франции и 6 австро-венгерских дивизий из Италии. Русское наступление спасло итальянскую армию от разгрома, облегчило положение французов под Верденом, ускорило выступление Румынии на стороне Антанты. 14(27) августа Румыния объявила войну Австро-Венгрии, 15(28) августа — Германии, 17(30) августа — Турции и 19 августа (1 сентября) — Болгарии. Румынские вооружённые силы состояли из 4 армий (23 пехотные и 2 кавалерийские дивизии, 250 тыс. чел.). В помощь румынским войскам через Дунай (в Добруджу) был переброшен русский 47-й армейский корпус. Румынские войска при поддержке русских 20 августа (2 сентября) начали наступление в Трансильвании и позже в Добрудже, но успеха не добились. Австро-германское командование сосредоточило в Трансильвании армейскую группу генерала Э. Фалькенхайна (9-я германская армия и 1-я австро-венгерская армия, всего 26 пехотных и 7 кавалерийских дивизий), в Болгарии — Дунайскую германскую армию генерал-фельдмаршала А. Макензена (9 пехотных и 2 кавалерийские дивизии). 13(26) сентября обе группы под общим командованием Э. Фалькенхайна одновременно перешли в наступление. Румынская армия была разбита. 22 ноября (6 декабря) германские войска вступили в Бухарест, оставленный румынами без боя. Русское командование для оказания помощи Румынии перебросило 35 пехотных и 13 кавалерийских дивизий. Был образован новый русский Румынский фронт, войска которого к концу 1916 задержали дальнейшее продвижение австро-германских армий на рубеже Фокшаны, устье Дуная. Образование Румынского фронта увеличило общую протяжённость линии фронта на 500 км и отвлекло около ¹ /₄ всех вооруженных сил России, что ухудшило стратегическое положение русской армии. Англо-французские войска после длительной подготовки 1 июля предприняли крупное наступление на р. Сомма , которое, однако, развивалось крайне медленно. 15 сентября англичане впервые применили танки. Союзники продолжали наступление до середины ноября, но, несмотря на огромные потери, продвинулись всего на 5—15 км. Германский позиционный фронт не был прорван.

  На Ближневосточном театре войска русского Кавказского фронта успешно провели Эрзурумскую операцию 1916 , Трапезундскую операцию 1916 , Эрзинджанскую и Огнотскую операции. Были заняты гг. Эрзурум, Трапезунд, Эрзинджан. 1-й Кавказский кавалерийский корпус генерала Н. Н. Баратова повёл наступление на мосульском и багдадском направлениях в целях оказания помощи англичанам, осажденным в Кут-эль-Амаре. В феврале корпус занял Керманшах, а в мае вышел к турецко-иранской границе. В связи с капитуляцией 28 апреля 1916 гарнизона Кут-эль-Амары корпус прекратил дальнейшее наступление, заняв оборону восточнее Керманшаха. Военные действия на море характеризовались продолжением дальней блокады Германии британским флотом. На морских коммуникациях активно действовали германские подводные лодки. Совершенствовалась система минных заграждений. Важным событием явилось Ютландское сражение 1916 — единственное за всю войну крупное морское сражение между главными силами британского (адмирала Дж. Джеллико) и германского (адмирала Р. Шеер) флотов. В нём участвовало 250 надводных кораблей, в том числе 58 крупных (линейных кораблей и линейных крейсеров). Вследствие превосходства в силах британский флот, несмотря на большие, чем у немцев, потери, одержал победу, подорвав у германского командования веру в возможность добиться прорыва морской блокады. Русский Черноморский флот продолжал действия на морских сообщениях противника, с августа 1916 блокируя Босфор.

  Кампания 1916 не привела к достижению целей, поставленных в её начале обеими коалициями, но превосходство Антанты над Центральными державами стало очевидным. Стратегическая инициатива полностью перешла в руки Антанты, а Германия была вынуждена обороняться на всех фронтах.

  Кровопролитные сражения 1916, сопровождавшиеся огромными человеческими жертвами и большим расходом материальных средств, истощали ресурсы воюющих держав. Продолжалось ухудшение положения трудящихся. 1916 год ознаменовался дальнейшим усилением революционного движения. Большую роль для сплочения революционных сил сыграла Кинтальская конференция 1916 (24—30 апреля) интернационалистов. Особенно бурный подъём революционного движения происходил в России, где война окончательно вскрыла перед народными массами всю гнилость царизма. По стране прокатилась мощная волна стачек, руководимых большевиками, под лозунгами борьбы против войны и самодержавия. В июле — октябре развернулось национально-освободительное Среднеазиатское восстание 1916. Осенью в России сложилась непосредственно революционная ситуация. Неспособность царизма выиграть войну вызвала недовольство российской империалистической буржуазии, которая стала готовить дворцовый переворот. Революционное движение нарастало и в др. странах. 24—30 апреля произошло Ирландское восстание 1916 , жестоко подавленное английскими войсками. 1 мая в Берлине состоялась массовая антивоенная демонстрация под рук. К. Либкнехта. Обострение революционного кризиса вынуждало империалистов стремиться к быстрейшему окончанию войны. В 1916 со стороны Германии и царской России были предприняты попытки вступить в сепаратные мирные переговоры.

  Кампания 1917 готовилась и протекала в обстановке значительного роста революционного движения во всех странах. Среди народных масс на фронте и в тылу усиливался протест против войны с её огромными потерями, резкого снижения жизненного уровня, роста эксплуатации трудящихся. Огромное влияние на дальнейший ход войны оказали революционные события в России.

  К началу кампании 1917 стороны имели: Антанта 425 дивизий (21 млн. чел.), Центральные державы 331 дивизию (10 млн. чел.). В апреле 1917 в войну на стороне Антанты вступили США. Основы плана кампании 1917 союзники приняли на 3-й конференции в Шантийи 15—16ноября 1916 и уточнили в феврале 1917 на конференции в Петрограде. План предусматривал проведение в начале года частных операций на всех фронтах в целях удержания стратегической инициативы, а летом 1917 переход в общее наступление на Западно-Европейском и Восточно-Европейском театрах в целях окончательного разгрома Германии и Австро-Венгрии. Германское командование решило отказаться от наступательной операций на суше и сосредоточить главное внимание на ведение «неограниченной подводной войны». Оно полагало, что таким путём удастся в течение полугода нарушить экономическую жизнь Великобритании и вывести её из войны. 1 февраля 1917 Германия вторично объявила Великобритании «неограниченную подводную войну». В течение февраля — апреля 1917 германские подводные лодки уничтожили свыше 1000 торговых судов союзных и нейтральных стран общим тоннажем 1752 тыс. т. К середине 1917 Великобритания, потерявшая около 3 млн. т тоннажа своего торгового флота, оказалась в тяжёлом положении, т. к. могла восполнить потери только на 15%, чего было недостаточно для необходимого ей экспорта и импорта. Однако к концу 1917, после организации усиленной защиты коммуникаций и создания различных средств противолодочной обороны, Антанте удалось снизить потери торговых судов. «Неограниченная подводная война» не оправдала надежд германского командования, а продолжавшаяся блокада Германии вызвала голод в стране. Русское командование во исполнение общего плана кампании 23—29 декабря 1916 (5—11 января 1917) провело Митавскую операцию с целью отвлечь часть сил с Западно-Европейского театра. 27 февраля (12 марта) в России произошла Февральская буржуазно-демократическая революция 1917 . Руководимый большевиками пролетариат, требуя мира, хлеба и свободы, повёл за собой большинство армии, состоявшей из рабочих и крестьян, и сверг самодержавие. Однако к власти пришло буржуазное Временное правительство , которое, выражая интересы российского империализма, продолжало войну. Обманув солдатские массы лживыми обещаниями мира, оно начало наступательную операцию войск Юго-Западного фронта, окончившуюся провалом (см. Июньское наступление 1917 ). К лету 1917 с помощью России боеспособность румынской армии была восстановлена, и в июле — августе русско-румынские войска в Мэрэшештском сражении отбросили германские войска, пытавшиеся прорваться на Украину. 19—24 авуста (1—6 сентября) в ходе Рижской оборонительной операции русские войска сдали Ригу. 29 сентября (12 октября) — 6 (19) октября революционные моряки Балтийского флота в Моонзундской операции 1917 героически обороняли Моонзундский архипелаг. Это были последние операции на Русском фронте. 25 октября (7 ноября) 1917 свершилась Великая Октябрьская социалистическая революция , в которой пролетариат в союзе с беднейшим крестьянством под руководством Коммунистической партии сверг власть буржуазии и помещиков и открыл эру социализма. Выполняя волю народа, Советское правительство обратилось ко всем воюющим державам с предложением о заключении справедливого демократического мира без аннексий и контрибуций (см. Декрет о мире ). Ввиду отказа Антанты и США принять это предложение Советское правительство 2(15) декабря вынуждено было без их участия заключить с германской коалицией перемирие и приступить к мирным переговорам. 26 ноября (9 декабря) Румыния заключила Фокшанское перемирие с Германией и Австро-Венгрией. На Итальянском театре в апреле 1917 имелось 57 итальянских дивизий против 27 австро-венгерских. Несмотря на численное превосходство, итальянское командование не сумело добиться успеха. Три очередных наступления на р. Изонцо провалились. 24 октября в районе Капоретто австро-венгерские войска, перейдя в наступление, прорвали оборону итальянцев и нанесли им крупное поражение. Лишь с помощью переброшенных на Итальянский театр 11 английских и французских дивизий удалось к концу ноября остановить наступление австро-венгерских войск на р. Пьяве. На Ближневосточном театре британские войска успешно наступали в Месопотамии и Сирии: 11 марта они заняли Багдад, в конце 1917 — Беершебу, Газу, Яффу и Иерусалим.