Австро-Венгрия в оскорбительном тоне предъявила ультиматум Сербии, которая обратилась за помощью к России. Получив уверенность в поддержке Франции, российские дипломаты решили не отступать перед действиями Австро-Венгрии.

Одновременно с Россией к подготовительным военным мероприятиям приступила Франция. Германия и Австро-Венгрия начали подготовку к войне на две недели раньше. В Великобритании первый лорд адмиралтейства (морской министр) У.Черчилль сконцентрировал военно-морской флот у британских берегов в состоянии боевой готовности.

16 июля 1914 г. утром Николай II подписал указ об объявлении общей мобилизации с 17 июля, а 2 августа Германия объявила войну Франции. На следующий день Великобритания объявила войну Германии. 6 августа было объявлено о состоянии войны между Австро-Венгрией и Россией. 23 августа 1914 г. войну Германии объявила Япония, решившая захватить германские владения на Дальнем Востоке. Таким образом, европейская война приняла характер мировой.

Для наступления против Германии и Восточной Пруссии предназначались две армии (1-я и 2-я), а против Австро-Венгрии — три (3-я, 4-я и 5-я). Впоследствии 3-я армия была разделена на две: 3-ю и 8-ю. Для охраны Санкт-Петербурга и Финляндии предназначалась 6-я армия, для защиты побережья Черного моря против Румынии — 7-я. Полное сосредоточение всех армий достигалось к 40-му дню мобилизации. Перед командующими фронтами ставились наступательные задачи с целью перенесения военных действий на территорию противника.

С 4 августа по 2 сентября прошла Восточно-Прусская операция. На первоначальном этапе русские войска добились значительных успехов, но затем все пошло как нельзя плохо. В результате 1-я армия потеряла 80 тысяч человек, 2-я армия — до 90 тысяч человек. Из Восточной Пруссии русская армия была вытеснена.

С 10 августа по 11 сентября произошла Галицийская битва — более масштабная и грандиозная, чем первая операция. Противоборствовали четыре русских и четыре австро-венгерских армии. Русские армии развернулись на 450-километровом фронте от Ивангорода до Каменец-Подольска. Австрийцы превосходили русских по численному составу. Но противник вынужден был отступить. К 13 сентября русские войска вышли на линию реки Вислока, в 80 верстах от Кракова.

Победа русской армии в Галиции поставила под угрозу весь германский план войны, рассчитанный на оборону Восточного фронта силами Австро-Венгрии, она свела к «нулю» надежду на быструю победу Германии и отодвинула исход войны на совершенно неопределенное время. Победа русских серьезно подорвала военный и политический престиж Австро-Венгрии и всего германского блока, оказала большое влияние на решимость Италии присоединиться к союзу Великобритании, Франции и России, известному под названием Антанты.

С 15 сентября по 26 октября 1914 г. произошло крупное Варшавско-Ивангородское сражение, в котором с обеих сторон участвовало свыше 820 тысяч человек. Перелом в сражении произошел одновременно с началом наступления германских войск во Фландрии. Союзники обратились к России за помощью. В конце октября — начале ноября бои на Западном фронте достигли кульминации. В этот критический период начали сказываться результаты русского наступления в Польше. Германскому командованию вновь пришлось спасать положение на Восточном фронте. Наступление во Фландрии было приостановлено 15 ноября.

После начала мировой войны русская дипломатия стремилась предотвратить переход Турции на сторону австро-германского блока. Но этого сделать не удалось. В ночь на 16 октября без объявления войны турецкий флот напал на Севастополь, Одессу и ряд других черноморских городов. 20 октября Россия объявила войну Турции. Вступление Турции создавало новый фронт войны в Закавказье и на Черном море. Так как Средиземное море контролировалось турецким флотом, Россия отделялась от союзников. Все это затрудняло снабжение России и затягивало войну. Турция расширила фронт войны, но она не могла изменить соотношения сил между двумя коалициями.

Вернемся на Восточный фронт. Угрозу наступления русских войск германское верховное командование решило предотвратить новым наступлением на левом берегу Вислы. Эта операция получила название Лодзинской (29 октября — 12 ноября). В Лодзинской операции с обеих сторон участвовало более 600 тысяч человек, около 1500 пулеметов, 2800 орудий. В ходе боев германская армия отразила попытки вторжения русских войск в пределы своей территории. Однако ей не удалось нанести серьезных поражений русским, по-прежнему угрожавшим новым наступлением в глубь Германии.

30 ноября в Бресте состоялось совещание российской Ставки с командующими фронтами. Было указано на тяжелое положение войск, испытывающих недостаток как офицеров и солдат, так и боеприпасов. Кризис вооружения был не за горами.

Между тем турецкие армии вторглись на территорию Российской империи. На Черноморском побережье Кавказа туркам удалось оттеснить русских к Батуми, но главным направлением было эрзерумское. 9 декабря турки начали наступление на Сарыкамыш. Они намеревались отрезать главные силы русских от Карса и сбросить их в ущелье реки Аракс. Им удалось обойти Сарыкамыш с севера и прервать железнодорожную и телеграфную связь с Тифлисом. Развернулись упорные бои вблизи города, а затем и за город. В боях под Сарыкамышем 3-я турецкая армия была разбита наголову. Она потеряла 90 тысяч человек.