1915年10月14日にブルガリア王国が中央同盟国側で参戦した。その背景にはブルガリアがバルカン戦争で「ブルガリア民族の国」を建国するための領土拡張に失敗したことがあった。ブルガリアが第一次バルカン戦争で勝ち得た領土は1913年のブカレスト条約でほぼ全て返還されることとなり、またブルガリアは一連の戦争で弱体化した。1914年8月1日、ブルガリア首相率いるブルガリア政府は厳正中立を宣言したが、中央同盟国も連合国もどちらもブルガリアに働きかけて各々の陣営に引き込んで参戦させようとした。交渉が開始された時点では中央同盟国の方が有利であった。というのも、ブルガリアの領土要求はセルビア、そして（連合国側での参戦が予想される）ルーマニア王国とギリシャ王国の領土を割譲させることによって容易に達成できるからであった。結果的には中央同盟国がブルガリアにマケドニア、ドブロジャ、東トラキアの獲得を約束。また1915年秋には情勢が中央同盟国にやや有利だったため、ブルガリアは中央同盟国に味方した。セルビアを攻撃することで、オスマン帝国と陸路での連絡を成立させたかった中央同盟国に対し、ブルガリアは9月6日に協力に同意した。ブルガリアの参戦は賛否両論だったが、政府が参戦を決意すると、反対派は社会民主主義者の一部を除いて戦争遂行に協力した。10月6日、アウグスト・フォン・マッケンゼン元帥率いるが始まり、10月14日にはブルガリアがセルビアに宣戦布告した。これにより、セルビアは数的には劣勢になり、連合国がテッサロニキの北で部隊を上陸させた後でも劣勢が覆らなかった。ギリシャは1913年6月1日にセルビアと相互援助条約を締結したが（）、連合国軍の支援が不足しているとして参戦を拒否した。ベオグラードが10月9日に、ニシュが11月5日に陥落すると、ラドミル・プトニク率いるセルビア軍（開戦時には36万人いたが、この時点では15万しか残っていない）は捕虜約2万人を連れてアルバニア公国やモンテネグロ王国の山岳地帯に撤退した。セルビア軍はケルキラ島で再編された後、に投入された。はオーストリア＝ハンガリーとブルガリアの間で分割された。