O país se manteve neutro durante os dois primeiros anos da Primeira Guerra Mundial. No entanto, após o assinatura do Tratado de Bucareste, segundo o qual a Romênia iria adquirir territórios com maioria romena da Áustria-Hungria, o governo fez um acordo de paz com Tríplice Entente e declarou guerra contra a Tríplice Aliança, em 27 de agosto de 1916. Depois de conseguir alguns avanços iniciais, a campanha militar romena rapidamente se transformou em um desastre para o país, assim como para as Potências Centrais, que ocupariam dois terços do território romeno dentro de alguns meses, antes de chegar a um impasse em 1917. As perdas militares e civis totais no período entre 1916 e 1918, dentro de fronteiras contemporâneas romenas, foram estimados em 748 mil mortos. Depois da guerra, a transferência da Bucovina da Áustria foi reconhecida pelo Tratado de Saint-Germain-en-Laye de 1919, do Banato e da Transilvânia da Hungria pelo Tratado de Trianon de 1920 e da Bessarábia do domínio russo pelo Tratado de Paris, em 1920.