De russiske styrkenes fremgang under Brusilovoffensiven bidro til å bringe Romania på ententemaktenes side i krigen i 1916. De angrep Transilvania i slutten av august 1916. Dette var en del av Østerrike-Ungarn som Romania lenge hadde ansett å høre til landet. Kort etter ble det satt i gang en felles tysk, østerriksk-ungarsk og bulgarsk offensiv mot Romania. I løpet av et raskt felttog ble 2/3 av landet erobret innen desember 1916. Med hjelp av den russiske hæren ble fronten stabilisert ved Moldova. Ententemaktenes forsøk på et angrep mot Bulgaria fra Thessaloniki–Monastiroffensiven, for derved å avlaste Romania, ga ingen videre fremgang. Deltakelsen i krigen ble en katastrofe for Romania. I løpet av noen måneder tapte de rundt 300 tusen mann (om lag halvparten som krigsfanger), og oljeforekomstene i Ploiești kom under tysk kontroll.