Declanșarea războiului a fost provocată de asasinarea arhiducelui Franz Ferdinand al Austriei, moștenitor al tronului Austro-Ungariei, de către naționalistul iugoslav Gavrilo Princip la Sarajevo la 28 iunie 1914. Această crimă a declanșat o criză diplomatică atunci, când Austro-Ungaria a dat un ultimatum Regatul Serbiei și, ca urmare, alianțele internaționale formate de-a lungul deceniilor anterioare au fost invocate. În câteva săptămâni marile puteri se aflau în război, iar conflictul se răspândea în curând în întreaga lume.
Rusia a fost prima care a ordonat o mobilizare parțială a armatelor sale în zilele 24 iulie-25 iulie, iar la 28 iulie, Austria-Ungaria a declarat război Serbiei. Rusia a anunțat mobilizarea generală la 30 iulie. Germania a trimis un ultimatum Rusiei să se demobilizeze. Rusia refuzat. Astfel, Germania i-a declarat război Rusiei la 1 august. Fiind depășită numeric pe Frontul de Est, Rusia a îndemnat aliatul său francez să deschidă un al doilea front în vest.
Cu 40 de ani în urmă, încheierea războiului franco-prusac a pus capăt celui de-al doilea imperiu francez, iar Franța i-a cedat Germaniei provinciile Alsacia-Lorena. Amărăciunea în legătură cu această înfrângere și hotărârea de a recupera Alsacia-Lorena i-au determinat să accepte pretenția Rusiei, astfel că Franța a început să se mobilizeze pe deplin la 1 august, iar Germania, la 3 august, a declarat război Franței. Frontiera dintre Franța și Germania a fost puternic fortificată pe ambele părți, astfel încât, conform planului Schlieffen, Germania a invadat state neutre ca Belgia și Luxemburgul înainte de a se deplasa spre Franța din nord, determinând Regatul Unit să declare război împotriva Germaniei la 4 august, din cauza încălcării neutralității belgiene.
Japonia a intrat în război de partea Puterilor Aliate la 23 august 1914, profitând de ocazia distragerii Germaniei de războiul european pentru a-și extinde sfera de influență în China și Pacific.
Marșul german spre Paris a fost oprit în Prima bătălie de pe Marna, ceea ce a determinat ca pe Frontul de Vest să se instaleze o luptă de uzură, cu o linie de tranșee care s-a schimbat rareori până în 1917. Pe Frontul de Est armata rusă a condus cu succes campania împotriva austro-ungurilor, însă germanii au oprit-o în Prusia de Est în bătăliile de la Tannenberg și Lacurile Mazurice. În noiembrie 1914, Imperiul Otoman s-a alăturat Puterilor Centrale, deschizând fronturi în Caucaz, Mesopotamia și Peninsula Sinai. În 1915, Italia s-a alăturat Puterilor Aliate, iar Bulgaria s-a alăturat Puterilor Centrale. România s-a alăturat Puterilor Aliate în 1916. După ce au fost scufundate șapte nave comerciale americane de către focurile trase de submarinele germane și revelația că germanii încercau să obțină cooperarea Mexicului pentru a duce război împotriva Statelor Unite, SUA au declarat război Germaniei la 6 aprilie 1917.
