Den tredje hovedfasen begynte våren 1917 med Russlands kapitulasjon og USAs inntreden i krigen, og varte frem til krigens slutt. Ved større styrker og bedre samordning av artilleri og infanteri, ble slagene etterhvert mer mobile. Sentralmaktene fikk overtaket i starten, med offensiver i Italia høsten 1917, og fredsavtale med Russland i mars 1918. På vestfronten erobret de under våroffensiven store områder våren og forsommeren 1918. Ententens ressurser var imidlertid for store til at sentralmaktene klarte å slå dem ut, og i juli 1918 gikk ententemaktene på offensiven. Denne, som i ettertid ble kjent som hundredagersoffensiven, vedvarte inntil først Bulgaria, deretter Det osmanske riket, Østerrike-Ungarn, så Tyskland, ga opp i henholdsvis september, oktober og november 1918.