Ante la imposibilidad de romper las líneas enemigas, la guerra adoptó nuevas formas de lucha: la llamada guerra de posiciones, en la que los ejércitos defendían posiciones fijas. No obstante, ambos bloques trataron de vencer en una batalla decisiva, pero fracasaron debido a las nuevas estrategias. La trinchera, un frente relativamente pequeño como era el de Francia, permitía organizar un sistema defensivo casi infranqueable: una barrera de alambradas que obligaban al atacante a avanzar lentamente en campo abierto bajo fuego. En estas trincheras se guarnecían los soldados que, en épocas de lluvias, se convertían en cloacas, lo que, debido a las carencias higiénicas, provocaban numerosas infecciones. No obstante, este método resultó ser muy eficaz y el frente se mantuvo prácticamente estable durante 4 años. La nueva forma de guerra requirió nuevas armas: granadas de mano, piezas de artillería, lanzallamas, gases tóxicos, aviación, submarinos.
Ante la estabilidad del frente occidental, los imperios centrales decidieron atacar por sorpresa el frente oriental, quitándole importantes territorios a Rusia, que sufrió grandes bajas. Para ayudar a Rusia, Francia atacó a los alemanes en Artois, sin conseguir romper el frente alemán. En 1915 entraron en la contienda Italia con los aliados y Bulgaria con los otros. Se abrieron nuevos campos de batalla: los aliados atacaron el Imperio Otomano tratando de tomar el estrecho de Dardanelos para restablecer comunicaciones con Rusia, pero fracasaron. Italia, que había entrado en la guerra bajo promesas territoriales por parte de los aliados, abrió un nuevo frente en el sur austriaco. El balance en 1915 fue favorable a los imperios centrales.
La Guerra de Desgaste
El año 1916 fue testigo de distintos intentos de victoria por parte de ambos lados. El principal escenario bélico fue el frente occidental, en el que la nueva estrategia empleada fue la guerra de desgaste. Ideada por los jefes alemanes, con esta clase de lucha se trataba de conseguir el agotamiento total del ejército aliado en hombres y material. La primera de estas actuaciones fue la batalla más famosa, la batalla de Verdún. Iniciada por los alemanes con el objetivo de desangrar al ejército francés, duró cuatro meses y en ella perecieron medio millón de hombres, a partes casi iguales entre ambos bandos. Los cambios territoriales eran inexistentes. Inmediatamente, los aliados contraatacaron con otro ataque en la batalla de Somme, en la que utilizaron una estrategia semejante y, después de tres meses, el ataque se detuvo debido a las grandes bajas (aparecieron los tanques). El bloqueo naval que padecía Alemania forzó su intento de atacar a la flota británica, batalla de Jutlandia, en la que los alemanes claramente perdieron contra la poderosa flota británica.
En el frente oriental, la guerra se extendió a Mesopotamia y Palestina, en donde el ejército otomano se enfrentó al británico. Por su parte, los rusos obtuvieron dos victorias en el Cáucaso y lanzaron durante el verano varias ofensivas en el sector austrohúngaro, pero estos triunfos resultaron ser infructuosos y agotaron las reservas de los rusos. El balance de la campaña de 1916 fue más equilibrado.
1917: El Año Decisivo. La Retirada Rusa y la Intervención de Estados Unidos
El abandono de la guerra por parte de Rusia podía beneficiar a los imperios centrales; pero la incorporación de los estadounidenses podía inclinar la balanza en favor de los aliados. La Revolución Rusa y su posterior triunfo afectó a la continuidad de su participación en la guerra. El ejército, debilitado, dejó de ser una fuerza combatiente. Estados Unidos había optado por mantenerse al margen del conflicto, pero durante los años anteriores se convirtió en el principal proveedor y en el prestamista de los aliados. Desde 1915, Alemania había iniciado una guerra submarina con el fin de impedir el abastecimiento de Reino Unido. A principios de 1917, anunció una gran ofensiva submarina con ataques a los barcos neutrales que comerciaran con Gran Bretaña. El hundimiento del mercante Lusitania, de bandera británica pero con pasajeros estadounidenses, decidió la entrada en la guerra de Estados Unidos.
En la primavera de 1917, Nivelle (francés) lanzó contra los alemanes nuevos ataques que fracasaron una vez más. Los motines estallaron en el ejército y la moral de los civiles mostró también inequívocos signos de cansancio. El desabastecimiento, el encarecimiento de los productos y el endurecimiento de las condiciones de vida debilitaron el apoyo popular a la guerra. La izquierda, los bolcheviques, reclamaban una paz inmediata.
El Fin del Conflicto: 1918
Una de las primeras decisiones del gobierno bolchevique presidido por Lenin fue la firma de un armisticio (cese de los combates sin finalizar la guerra) que posteriormente se convirtió en el Tratado de Brest-Litovsk. La salida de Rusia de la guerra permitió al alto mando alemán, dirigido por Hindenburg y Ludendorff, concentrar en el frente francés el grueso de sus tropas con la esperanza de iniciar la ofensiva definitiva antes de que llegaran los estadounidenses. Las tropas del general irrumpieron en París sin éxito, cayendo en el agotamiento. El contraataque aliado, dirigido por el francés Foch, les obligó a una retirada general que se agravó con la entrada de 2 millones de soldados estadounidenses. Al final, Alemania fue perdiendo apoyos: Bulgaria, Austria-Hungría, pidieron el armisticio; los turcos abandonaron la lucha. Alemania, sola, acabó firmando el armisticio tras las revueltas que se produjeron, que concluyeron con la abdicación de Guillermo II.