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战争一开始，主战场欧洲大陆就形成三条战线。西线从北海海岸、法比边境地区向东南延伸，至德、法、瑞士交界处，由德军同英、法、比军队对峙。东线从波罗的海海岸蜿蜒至奥、俄、罗马尼亚交界处，由俄军同德、奥军队对阵。巴尔干战线由奥匈帝国和塞尔维亚军队沿多瑙河和萨瓦河一线展开。在这三条战线中，西线具有决定性作用。
德军按“史里芬计划”首先在西线发起进攻。该计划由德军总参谋长史里芬（1833—1913）于1905年制定，假设德国在东西两线同时对俄、法两国作战的情况下，它将只在东线全线和西线南部保留少量兵力，而将优势兵力集中在西线北部，以先发制人的手段越过比利时和卢森堡，冲入法国北部，然后从西面和南面包抄巴黎，把法军压缩在铁锤（进攻的德军）和铁砧（洛林堡垒地带和瑞士边境山区）之间加以致命打击，在4—6周内迫使法国投降。然后再把主力部队调到东线，会合奥军，以同样的闪击方式全歼俄军，以3—4个月的时间结束整个战争。第一次世界大战的引爆点在东欧，而史里芬计划的作战重点在西欧，计划的实施，将在短时间内把战火燃向欧洲各地，并把法、英等国直接拉入战争。大战爆发前夕，德军继任总参谋长小毛奇根据形势变化，对该计划的兵力部署作了调整，即减少西线北部的突击力量，以加强西线南翼和东线。但这样一来，重点进攻方向上的兵力优势遭到削弱，影响了进攻效果。同时在实际作战中，德军的机动能力远不如预期，又遭到比、法军队的顽强抵抗，史里芬计划一开始就遇到挫折。
德军于8月4日入侵比利时，直到20日才占领布鲁塞尔，9月3日越过马恩河，同月5—12日爆发了大战中第一次大规模战略决战——马恩河战役。法军总司令霞飞（1852—1931）在撤退中发现德军因进攻过快而使两个集团军之间出现空隙，及时调动军队转入反击。双方共投入152万兵力参加战役，前后持续8天，最后德军陷入困境，被迫退却。马恩河战役宣告德军“速战速决”战略破产，拟议中的运动战逐渐打成阵地战，这样既基本奠定了第一次世界大战的战争样式，也决定了同盟国集团将陷于两线作战的不利地位。
正当德军入侵比利时之时，俄军于8月17—18日在东线发动进攻，分别从北部战线攻入东普鲁士，从南部战线攻入加里西亚。8月底，德军第8集团军司令兴登堡（1847—1934）及参谋长鲁登道夫（1865—1937）在北部战线发动坦能堡战役，利用俄军两路进攻部队没有密切配合作战的弱点，先集中兵力歼灭俄第2集团军，然后又进攻俄第1集团军，迫使俄军退出东普鲁士。但是在南部战线，俄军迅速击败奥军，于9月底占领东加里西亚，进抵喀尔巴阡山麓，威胁匈牙利平原和德国的上西里西亚。
在东方的中国也发生了战事。第一次世界大战爆发之初，中国北洋政府中部分人士主张站在协约国一边参战，对德国宣战，收回山东半岛的权益，以阻止日本趁机进一步扩展在中国的势力，并借此提高中国的国际地位。但是，在袁世凯等人的坚持下，北洋政府于8月6日公布《中华民国中立之正式宣布》，宣布中国保持中立。德国在欧洲已经处于两线作战的局面，自感难以保住在中国的殖民权益，因此向中方提议交还青岛。然而，根据1898年两国签订的《胶澳租借条约》规定，如中国提前收回青岛，就要赔偿大量的城市建设和胶济铁路建设的费用，以后还要在相宜之处向德国另行提供殖民地。两国正在为此事进行交涉，日本政府认为出兵中国的时机已到，立即作出战斗部署。1914年8月15日，日本向德国提出最后通牒，要求德国解除远东舰队的武装并撤出亚洲，把胶州湾租借地无条件转让给日本。8月23日，德国没有在限期内作出答复，于是日本向德、奥两国宣战。
日本随后要求中国将山东省黄河以南地区划为“中立外区域”（又称“战区”或“行军区”），容许日军在其中自由行动。日海军第二舰队负责封锁胶州湾。日陆军主力部队（1个军加2个野战炮兵团及4个攻城重炮营）在英军2个营的配合下，分别于8月28日在山东半岛北部的龙口、9月2日在南部的崂山仰口湾登陆。在龙口登陆的日军沿途烧杀抢掠，先沿着胶济铁路向西直达济南，随后向东朝着青岛方向逼近，于9月24日与南路军会合于即墨，开始向青岛外围德军防线进攻。德军拥有陆军约6000人，军舰十余艘，逐渐向青岛城收缩。10月31日，日军分三路强攻青岛城。守城德军弹尽粮绝，于11月7日投降。德国在中国山东省的殖民权益转归日本。