Italian julistettua sodan Itävalta-Unkaria vastaan 23. toukokuuta 1915 Cadornan osittain uudistama, 35 divisioonan suuruinen armeija aloitti sotatoimet seuraavana päivänä. Cadornan tavoitteena oli vallata Itävalta-Unkarilta Triesten ja Kärntenin alueet, joten hän keskitti Italian päävoimat itärajalle ja jätti Etelä-Tirolin suunnan vähemmälle huomiolle. Hän kuitenkin käynnisti Italian hyökkäyksen sen verran hitaasti, että itävaltalaiset ehtivät asettua puolustukseen rajalle. Cadornan taktiikkana oli säilyttää vahva puolustuslinja Trentinon alueella ja suorittaa lannistumatta toistuvia jalkaväkihyökkäyksiä Isonzojoella. Nämä hyökkäykset johtivat suuriin miestappioihin ilman merkittävää sotilaallista menestystä. Ensimmäiseen sotatalveen mennessä tappiot kasvoivat 300 000 mieheen. Toisin kuin länsirintaman komentajat, Cadorna ei juuri hyödyntänyt tykistön tukea jalkaväkihyökkäyksissä, sillä italialaisilla oli pulaa tykeistä ja konekivääreistä. Taistelutahdon alenemiseen hän vastasi valtuuttamalla yli 750 kuolemantuomiota pelkuurudesta tuomituille ja erottamalla upseereita. Italian armeijan merkittävimmät saavutukset Cadornan alaisuudessa olivat itävaltalaisten hyökkäyksen torjuminen Trentinossa keväällä 1916, Gorizian valtaus elokuussa 1916 ja voitto Baensezzassa vuonna 1917.