V bojujících zemích se stále silněji projevovaly příznaky vyčerpanosti. Inflace a hroutící se ekonomika nejsilněji zasáhly Rusko, kde se situace během tvrdé zimy na počátku roku 1917 stala kritickou. Nedostatečné zásobování měst potravinami a palivem vedlo k obrovským protestům a demonstracím proti carskému režimu. V Petrohradu se 8. března (podle v Rusku tehdy používaného juliánského kalendáře 23. února) pochod k uctění Mezinárodního dne žen proměnil v masové demonstrace a následujícího dne v ulicích protestovalo na 200 000 dělníků. Na stranu protestujících se v hlavním městě přidala i armáda a během únorové revoluce padl carský režim, když car Mikuláš II. abdikoval a trůn odmítl i jeho bratr Michail Alexandrovič Romanov. V Rusku následně došlo ke vzniku dvojvládí prozatímní vlády Georgije Lvova a Petrohradského sovětu. Rusové přesto dál pokračovali ve válce s Ústředními mocnostmi a v létě podnikli tzv. Kerenského ofenzívu. Hlavní útok směřující na Lvov se připraveným Němcům podařilo odrazit a ruská armáda částečně postoupila pouze proti rakousko-uherskému úseku fronty, načež 12. července obsadila Halyč. Následoval úspěšný německý protiútok, během kterého Rusové ztratili Tarnopol a Černovcy. Prozatímní vláda, v jejímž čele stál od července bývalý ministr války Alexandr Kerenskij, ztrácela během pokračující války podporu dělníků i stále častěji dezertujících vojáků. Na počátku září dobyli Němci Rigu a 14. září byla vyhlášena Ruská republika.