意 大利于1915年5月底参加协约国方面作战。它原是同盟国的成员之一，战争爆发后宣布中立。意大利统治阶级向交战双方讨价还价，经过谈判，协约国答应了意 大利的要求。1915年4月26日，英、法、俄、意四国在伦敦签订了秘密协定。根据这个协定，战后，意大利可以得到蒂罗尔南部、特伦的诺、的里雅斯特、伊 斯特里亚、达尔马提亚和小亚细亚的部分领土。5月23日，意大利向奥匈宣战。
意大利参战，对整个战局并没有发生重大影响。从6月6日到12月23日，意大利出动了39个师，在依崇佐河畔举行了4次进攻，损失了几十万人，但未取得什么成果。
1915年，交战国双方都在继续进行争取保加利亚的斗争。保加利亚统治阶级也乘机向双方讨价还价，它要求得到马其顿和多布鲁查，同盟国同意了它的领土要 求。保加利亚看到同盟国在东线的胜利，以为德、奥必胜，于是在1915年9月3日，同德、奥、土签订了军事协定，决定参加同盟国方面与协约国作战。
保加利亚参战后，9月底，同盟国在奥塞边境集中了35万德、奥军队，在保塞边境集中了30万保加利亚军队，准备给塞尔维亚以致命的打击。塞尔维亚只有 25万军队在抵抗德、奥、保三国军队。10月5日，德奥军队从北面进攻，占领了贝尔格莱德，把塞军压向南方。12日，保军从东面进攻，切断塞军退往希腊的 道路。
1915年初，英法联军按照法军总司令霞飞的计划，进行了若干次进攻，企图突破德军阵线，迫使德军退到马斯河对岸来结束战争。 结果，损失了几十万士兵的生命，却无进展。在4月间的伊普尔战役中，德军第一次使用了毒气，英法军队遭到巨大损失。之后，英法也使用了化学武器。这一年， 德国齐伯林飞艇开始轰炸英国，这是历史上远距离对敌人大后方的第一次轰炸。战争初期，双方已把飞机用在军事上，主要是用于侦察和指挥炮兵射击，以后才较大 规模地用在战争中。
德国为了进攻凡尔登，从各个战场调了17个师27万人的兵力和1400多门大炮。法国在凡尔登只有10万名守军和 600多门大炮。1916年2月21日，战斗开始。德军以空前强大的火力向凡尔登附近的狭窄的三角地带猛烈攻击，整整一天，密集的炮弹和燃烧弹不停地轰 击，还施放了毒气。德军炮击以后，21日黄昏和22日，步兵主力就向法军冲击，两军展开肉搏战。25日，德军占领了控制凡尔登要塞和整个地区的都蒙高地。 法军阵线被切成数段，与后方的交通线也全被断绝。6月中，德军已进逼到距凡尔登只有6公里的地方，法军拼死抵抗，战斗一直持续到年底。法国全国军队70个 师当中有66个师先后参加过这次战斗；德国则投入了46个师。由于法军的坚决抵抗，以及其他战线的配合，减轻了法军的压力，德军始终未能攻占凡尔登，这场 大规模的流血厮杀，双方伤亡总数达百万余人。
协约国于7月1日在索姆河畔发动大规模攻势，由英军担任主攻。这是一场巨大的消耗战，双方伤亡达120万人。这次战役中，英国研制的新式武器——坦克首次投入战斗。凡尔登和索姆河两个战役一直持续到1916年底，双方伤亡已近200万人。
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