הודו, המושבה הבריטית העיקרית, נותרה ברובה נאמנה לבריטניה. מאות-אלפי חיילים ועובדים הודים פעלו בשירות האימפריה הבריטית, בעיקר בזירת המזרח התיכון. במקומות מסוימים בהודו ניצלו כוחות לאומיים הודיים את המלחמה לפעולות מרי נגד השלטון הזר הבריטי. הגרמנים עודדו פעולות אלה, אך הצלחתם לא הייתה גדולה.
מרידות לאומיות.
כחלק מניסיונות הפגיעה באויב לפני המלחמה ובמהלכה, ניסה כל אחד מהצדדים לעודד מרידות לאומיות בשטחים שנשלטו על ידי אויביו, בעיקר באמצעות תמיכה של גורמים מודיעיניים.
כך למשל עודדה רוסיה את עמי הבלקן, שהיו תחת שלטון האימפריה העות'מאנית, למרוד בה, גרמניה עודדה את האירים להיאבק ולדרוש עצמאות מהממלכה המאוחדת (מאבק שנמשך ונשא פרי בשנות ה-20 של המאה ה-20), הממלכה המאוחדת עודדה את העמים הערביים במזרח התיכון למרוד בשלטון האימפריה העות'מאנית (המרד הערבי) בהבטחה להקמת ממלכה ערבית עצמאית לאחר המלחמה (מכתבי חוסיין-מקמהון), וכוחות ערביים (בראשות המפקד הבריטי לורנס איש ערב) סייעו לממלכה המאוחדת בפלישתה. מרידה בעלת אופי שונה הייתה מרידת מאריץ בדרום אפריקה, שבה מרדו הבורים (דרום אפריקנים דוברי שפת אפריקנס) נגד הצטרפות ארצם למלחמה לצד מדינות ההסכמה.
זירה ימית.
הציים העיקריים שפעלו בזירה הימית היו של הממלכה המאוחדת ושל גרמניה. כל אחת משתי מעצמות אלה ניסתה, בשלב כלשהו של המלחמה, להגיע להכרעת המלחמה בכללותה באמצעות הטלת מצור ימי על יריבתה, מצור שימנע כל אספקה למדינה הנצורה. חרף זאת, התנגשויות ישירות בין הציים היו מעטות.
ב-8 בדצמבר 1914 התנהל קרב איי פוקלנד, שבו טיבע הצי הבריטי את השייטת הגרמנית של האדמירל שפיי. הצי הבריטי הטיל מצור ימי על "מעצמות המרכז", ואבטח הובלת גייסות ואספקה לממלכה המאוחדת. ניסיון גרמני לפרוץ את המצור הביא להתנגשות בין הציים בקרב יוטלנד (1916), שבו הצליחו הגרמנים להטביע 14 ספינות אנגליות במחיר 11 ספינות גרמניות, אך המטרה – פריצת המצור הימי על גרמניה - לא הושגה. היו אי אלו התנגשויות באוקיינוס האטלנטי בין כמה סיירות, אך זה היה נדיר.
במלחמה זו הופיעו לראשונה צוללות כנשק מבצעי שיכול להכריע את גורל המערכה. מבחינת הממלכה המאוחדת היווה השימוש הגרמני בצוללות (שנקראו U-Boot מהמילה הגרמנית "Unterseeboote") התפתחות דרמטית ביותר. הצוללות הופעלו תחילה נגד ספינות מלחמה, והחל מפברואר 1915 גם נגד אוניות סוחר של "מדינות ההסכמה". עד סוף 1915 טובעו כ-260 אוניות סוחר. הטבעתה של אוניית הנוסעים לוסיטניה, ב-7 במאי 1915, שבה נספו 1,201 נוסעים (מהם 128 אמריקאים), עוררה זעם בארצות הברית, וכתוצאה הבטיחה גרמניה להגביל את פעולת צוללותיה כך שהן יעלו לפני הים לפני שהן תוקפות, כדי למנוע תקיפה מוטעית של אוניות נוסעים.
בסוף 1916 חיפשה גרמניה דרך להיחלץ מהקיפאון שיצרה מלחמת החפירות בחזית המערבית. הפתרון נמצא בדמות לוחמת צוללות בלתי מוגבלת, שבה יוטבעו כל ספינות הסוחר שיימצאו בים. הגרמנים האמינו כי הפעלת הצוללות תמנע כל אספקה לאנגליה, ותביא אותה לכניעה. לפיכך עסקו בגרמניה בבניית צי צוללות גדול. היה ברור לגרמנים כי הכרזה על לוחמה שכזו תכניס את ארצות הברית למלחמה נגדם, וחיפשו מראש דרך למנוע מהאמריקנים לשלוח צבא נגדם (על הדרך הדיפלומטית שבה נעשה הדבר, ראו מברק צימרמן).
איום הצוללות הלך ופחת ב-1917, כאשר ספינות סוחר של בעלות הברית החלו להפליג בשיירות בליווי משחתות. טקטיקה זו של ריכוז אוניות בשיירה הקשתה על הצוללות למצוא מטרות, מה שהפחית משמעותית את ההפסדים. לאחר פיתוח ההידרופון ומטעני העומק המשחתות הנלוות יכלו לתקוף צוללת במעמקים תוך תקווה להצליח. מאידך, שיירות האטו את זרימת האספקה מאחר שהספינות נאלצו להמתין להרכבת שיירות. הפתרון לעיכובים אלו הייתה תוכנית נרחבת של בניית ספינות מטענים חדשות.
החלטתה של גרמניה ב-1 בפברואר 1917 להפר את ההגבלות על פעילות צוללות, הייתה בין הגורמים שהביאו את ארצות הברית להיכנס למלחמה לצד הממלכה המאוחדת ובעלות בריתה ב-6 באפריל 1917.
פעולת הצוללות הגרמניות נגד אוניות סוחר הביאה לטיבוען של מאות אוניות. בשנת 1917 לבדה טובעו אוניות סוחר בתפוסה כוללת של 7.4 מיליון טון, ובמהלך המלחמה כולה איבדו מדינות ההסכמה ומדינות נייטרליות אוניות סוחר כ-5,000 ספינות בתפוסה כוללת של 12.5 מיליון טון (לעומת אובדן אוניות סוחר בתפוסה כוללת של 0.26 מיליון טון בלבד למעצמות המרכז). לצי הגרמני אבדו במאבק זה 199 צוללות, כמחצית מכלל 343 הצוללות שלו, ובשנת 1918 חזרה למדינות ההסכמה היכולת להעביר, כמעט ללא אבדות, אספקה מארצות הברית לממלכה המאוחדת.
הגלגל מתהפך.
ב-1917 נכנסה ארצות הברית למלחמה לצד "מדינות ההסכמה". עם תבוסתה של רוסיה בחזית המזרחית, יכלה גרמניה לשלוח חיילים רבים לחזית המערבית. שליחתן של תגבורות גרמניות מחד וחיילים אמריקנים רעננים מאידך לחזית המערבית, קבעה חזית זו כמקום שבו תושג ההכרעה הסופית במלחמה.
הצטרפות ארצות הברית.
החל מראשית 1917 התעלמה גרמניה מההגבלות על לחימת צוללות שהוטלו בעקבות הטבעת אוניית הנוסעים הבריטית "לוסיטניה" ב-1915 (בין ההרוגים היו גם 128 נוסעים אמריקניים), והחלה לתקוף שוב אוניות ללא הבחנה. מדיניות זו, ביחד עם חשיפתו של מברק צימרמן שבו הציעה גרמניה למקסיקו לעזור לה להחזיר לשליטתה את שטחי קליפורניה, נבדה, יוטה ואריזונה שנכבשו ממנה על ידי ארצות הברית 70 שנה קודם לכן במלחמת ארצות הברית–מקסיקו, הובילו לניתוק היחסים בין ארצות הברית למעצמות המרכז. נשיא ארצות הברית, וודרו וילסון, ביקש מהקונגרס להכריז מלחמה, וזה נענה לו ברוב גדול ב-6 באפריל 1917.
הצי האמריקני שלח קבוצת אוניות קרב לסקפה פלו כדי להצטרף לצי הבריטי, וכן מספר משחתות לקווינסטאון שבאירלנד, לעזרה באבטחת שיירות ימיות. עם זאת, עבר זמן מה עד שארצות הברית שלחה כוחות משמעותיים לחזית המערבית ולאיטליה.
הצרפתים והבריטים התעקשו שארצות הברית תשלח מספר גדול ככל האפשר של רגלים לתגבור הקווים. הכוחות האמריקנים סבלו לכל אורך לחימתם ממחסור בארטילריה משלהם, במטוסים וביחידות הנדסה. למרות זאת, סירב הגנרל ג'ון פרשינג, מפקד חיל המשלוח האמריקני, לפצל יחידות אמריקניות ולהשתמש בהן כתגבורות ליחידות בריטיות וצרפתיות, כפי שהציעו "מדינות ההסכמה".
המתקפה הגרמנית ב-1918.
הנסיגה הרוסית והתבוסה המחפירה של האיטלקים בקפורטו, אפשרו לגרמנים לשלוח יחידות למערב. ארבע מתקפות גרמניות מוצלחות באו לאחר מכן, והמתקפה של 27 במאי 1918 הניבה הישגים גרמניים שהביאום עד טווח תותחים מפריז.
ב-21 במרץ 1918 פתחה גרמניה במתקפה גדולה, "מבצע מיכאל" (Operation Michael), נגד כוחות בריטניה ובעלות בריתה. הצבא הגרמני פיתח טקטיקות חדשות שכללו חיילי סער (Stormtroopers), שהיו חיילי רגלים שאומנו ב"טקטיקת הוטיאר" (על שם אוסקר פון הוטיאר – Hutier) לפלישה ולכיבוש חפירות.
"מדינות ההסכמה" הגיבו במינויו של הפילדמרשל הצרפתי פרדיננד פוש לתיאום כל פעילותן בצרפת, ולאחר מכן כגנרליסימו של צבאות ההסכמה בכל מקום.
המתקפה הגרמנית התקדמה כדי 60 ק"מ ולחצה על הקווים הבריטיים עד כדי כך, שמפקד חיל המשלוח הבריטי (BEF), פילדמרשל סיר דאגלס הייג, הוציא פקודה כוללת ב-11 באפריל שאמרה "עם גבנו לקיר, ואמונה בצדקת מטרתנו, על כל אחד מאיתנו ללחום עד מוות". אלא שעד אז כבר הידלדל כוחה של המתקפה הגרמנית בשל בעיות לוגיסטיות, והתקפות נגד של קנדים וכוחות ANZAC (יחידות צבא אוסטרליות וניו זילנדיות) דחפו את גרמניה שוב לאחור.
ניצחון מדינות ההסכמה.
חיל המשלוח האמריקני בפיקודו של גנרל ג'ון פרשינג הגיע לקווי החזית בכוחות משמעותיים באפריל 1918. בקרב ביערות בליאו, מ־1 עד 30 ביוני, עזרה הדיוויזיה האמריקנית ה-2, שכללה גיסות נחתים, לחסל את המתקפה הגרמנית שאיימה על פריז.
ב־18 ביולי, בקרב על שאטו-ת'יירי, החלו כוחות הצרפתים והאמריקנים במתקפה.
הצבא הבריטי, שנעזר בכוחות גדולים של טנקים, תקף באמיין ב־8 באוגוסט 1918 בהפתעה, ויצר בלבול גדול אצל הגרמנים. המפקד העליון הגרמני, גנרל אריך לודנדורף, אמר שהיה זה "היום האפל ביותר של צבא גרמניה".
ב־12 בספטמבר 1918 חיסלו כוחות אמריקניים ראשונים, שאורגנו זמן קצר קודם לכן מתוך כוח המשלוח של ארצות הברית, את הטריז בסן-מייל, שבו החזיקה גרמניה מאז 1914. טריז זה איים על קו הרכבת של פריז-ננסי. הכוחות האמריקניים היו חסרים תמיכה ארטילרית, וזו סופקה להם על ידי הבריטים והצרפתים. באותו קרב הופעל לראשונה חיל השריון של ארצות הברית בפיקודו של לוטננט קולונל ג'ורג' פטון. ארבעה ימים לאחר מכן טוהר הטריז כליל מכוחות גרמניים.
ב־26 בספטמבר 1918 פתחו האמריקאים את המתקפה במז-ארגון, שנמשכה עד סוף המלחמה. עמדת תצפית גרמנית חשובה על גבעה 305 במונטפקון ד'ארגון נתפסה ב־27 בספטמבר. קרוב ל-18,000 אמריקאים נהרגו במהלך המתקפה, שהייתה המתקפה הראשונה של צבא ארצות הברית כצבא עצמאי במלחמה זו. המכה המרכזית שהנחית גנרל פרשינג התרחשה בנהר ריין.
ב־24 באוקטובר 1918 החל הצבא האיטלקי, יחד עם עזרה אמריקנית זעומה, בקרב ויטוריו ונטו נגד האימפריה האוסטרו-הונגרית, שנמשך עד 3 בנובמבר. ביום זה כמעט וחוסלו הצבאות האוסטריים ככוח יעיל.
סיום המלחמה.