1917年对于协约国和同盟国集团来说都充满着危机，而俄国的形势尤其恶化，沙皇在年初便向奥匈发出和平试探，准备与同盟国集团单独媾和。消息传出后，英、法甚感恐慌，英国驻俄大使布坎南开始同俄国国会中的左翼强硬派领袖密谋废除沙皇政体，成立民主共和政体。不等英国大使动手，2月底，首都彼得堡出现骚乱，警察开枪射杀示威群众暴行，激起了部队哗变，在骚乱发生一星期内，各地纷纷成立由工人和士兵代表组成的苏维埃，沙皇对局势已失去控制，此刻他像个迷路的孩童，与高级将领和国会议长通电询问：我该怎么办？几乎所有人都要他退位。3月15日，当沙皇亲笔写下退位诏书，把皇位让给其兄弟米切尔公爵时，形势已发生急剧变化，首都已成立李沃夫亲王为首的临时政府，罗曼诺夫王朝寿终正寝。这就是历史上的“二月革命”。但这时俄国国内却出现了代表地主阶级、资产阶级的临时政府，和代表工农无产阶级的苏维埃两个政权并存的独特现象。
3月20日，临时政府发表公告，表示坚决履行协约国的义务，将战争进行到底。5月1日，临时政府向各盟国发出照会，重申了自己将严格履行所承担的义务的立场。这一对外政策违反了民心，表明临时政府并没有吸取沙皇政权垮台的教训。6月5日，俄国临时政府免去阿列克谢也夫俄军总司令的职务，委任勃鲁西洛夫接替这一俄军最高指挥职务。
早在1月初，俄军北方方面军的第12集团军发动了一次“米塔瓦战役”。开始阶段，俄军小有进展，随后遭到了德军第8集团军的迎头痛击，损失2.3万人，却一无所得。“二月革命”后的临时政府为摆脱国内的困境，决定发动一次大攻势，由勃鲁西洛夫负责指挥。从6月29日开始，俄军西南方面军首先向奥军发动打击，一星期后，在斯坦尼斯拉夫以南获得突破，但军队此时已深受国内革命的影响，对战争厌恶已极，战场上俄军的某些部队开始拒绝执行进攻的命令，以致俄军不能扩大战果。7月19日，德军赶到并投入反攻，俄军士气崩溃，许多部队未经战斗，自动放弃阵地，解散回家。
俄军“六月攻势”失败激起首都彼得堡群众大规模示威游行，临时政府通过镇压结束了两个政权并立的局面，克伦斯基任政府新首脑兼陆军部长。新内阁原打算让极有威望的勃鲁西洛夫出任政府首脑，但他坚决反对任何不必要的牺牲和冒险，因此成为许多政府要员的眼中钉。7月30日，克伦斯基的一份电报解除了勃鲁西洛夫的最高统帅职务，由科尔尼洛夫接替了他。9月1日，古特尔指挥德军第8军团向里加进攻，古特尔采用新的“渗透战术”，一举突破俄军防线，渡过西德维纳河。9月2日，俄军纷纷向后溃逃，德军于行进中占领北方军事重镇里加。里加失陷后，俄军总司令科尔尼洛夫立即命令第3骑兵军向首都进军，发动军事政变，但部队拒绝服从，半路上便作鸟兽散。逆拂民心而又连吃败仗的临时政府此时也陷于绝境。
1917年11月7日（俄历10月25日），布尔什维克党组织了武装起义，推翻了临时政府，建立了苏维埃社会主义共和国，这是一个无产阶级性质的政权和国家，这一称做“俄国十月革命”的事件后来被证明具有划时代的意义。当时成功的秘密在于利用俄国人民普遍而强烈的反战、厌战心态，以“面包与和平”为号召，赢得了广大人民的热烈拥护。
苏维埃政府于11月9日，公布了第一个法令即和平法令，建议各交战国立即签订公正、民主和不割地、不赔款的和约。出于意识形态和利益上的对立，协约国对此表示缄默，并支持设在莫吉廖夫的俄军总司令杜鹤宁的统帅部，怂恿其另搭政府班子。同盟国家为结束两面作战的局面，以便从东线腾出兵力用于西线，愿意开始谈判。于是苏维埃政府转而与同盟国单独交涉，同时解除不执行命令的杜鹤宁的职务，由军事人民委员克雷连柯上尉任俄军总司令。12月2日，苏维埃政府和谈代表团在布列斯特－里托夫斯克同德、奥、保、土四个国家的代表团举行会谈。12月15日，双方签订为期一个月的临时停战协议，规定如果一方中止停战，须在七天前通知对方。
12月22日，双方进入实质性谈判，苏维埃政府缔结基本原则是不割地、不赔款。12月25日，奥匈外交大臣切尔宁代表四国代表团声明准备同意苏维埃政府的基本原则，但附加了一项条件：要求在协约国其他国家也履行这些基本原则的情况下，同盟国家才承诺履行义务。这就为后来强迫苏维埃政府签订屈辱的丧失大片领土的和约埋下了伏笔。切尔宁的声明在德国遭到军方强硬派的竭力反对。鲁登道夫指责德国代表、东线参谋长霍夫曼说：“您怎么能让这个照会出现？我们必须获得新的领土，以保卫东普鲁士。”兴登堡则向德皇要求，军方以后对和谈施加决定性的影响，并承担全部的责任。
1918年1月9日，和谈复会，同盟国家以其他协约国家拒不参加谈判为由，坚决拒绝了根据苏维埃政府的普遍和约建议来继续谈判，强调目前只能讨论单独媾和的问题。会议厅里又出现了分裂出去的乌克兰代表团。1月18日，德国代表霍夫曼向苏维埃代表团团长托洛茨基出示改动了边界的新地图，阐述了和约的条款，根据这些条款，原属俄国的，现被德国所占的西部领土，波兰、立陶宛、拉脱维亚的一部分和白俄罗斯的一部分并入德国版图。布列斯特－里托夫斯克以南的边界，则同独立的乌克兰谈判确定。
当时俄国旧军队已处解体状态，前线大批大批的部队放弃阵地，丢下火炮和军用物资退往后方，这种现象无法加以阻止。虽在1月28日刚通过建立工农红军的法令，但新军队尚未建立，新生的政权无法守住漫长的战线，除了接受苛刻的和约外，别无出路。苏维埃政府中对和约有三种意见，布哈林认为签订和约就是同德帝国主义勾结，是对世界革命的背叛，主张立即停止谈判，向德国及其盟国宣布进行革命战争。托洛茨基主张既不要和约，也不要战争，单方面宣布结束战争，军队复员。他对德国无产阶级即将起来革命抱有幻想。列宁认为只要条件不损害“十月革命”的成果——无产阶级专政，即使在最苛刻的条件下，也要尽快缔结和约。列宁明确指示托洛茨基，只要德国人不下最后通牒，就坚持不让步，一旦下了最后通牒，就在和约上签字，不要再坚持，否则会在德国人进一步打击下，被迫签订条件更为苛刻的和约。2月9日，德国代表、外交大臣屈尔曼以强硬态度要求苏维埃政府代表团立即在德国提出的和约上签字。第二天，托洛茨基宣读了声明：苏维埃政府将不签署和约，但要结束战争，复员军队。德国代表声称，如果拒绝缔结和约，就要恢复战争行动。托洛茨基断然声明不可能继续谈判。至此，和谈宣告破裂。托洛茨基对列宁的指示置若罔闻、一意孤行，使苏维埃国家处于极其险恶的境地。
2月16日晚，苏维埃政府收到德方通知，2月18日，德军将恢复军事行动。德国人没有遵守必须在中止停战前七天通知的约定。德军和奥军于2月18日沿整个东线发动进攻，俄军不堪一击，兵败如山倒，德、奥军队5天里深入俄境二三百公里。进攻第二天，苏维埃政府致电德国政府，同意在先前拒绝的和约上签字，并急派特使将一份电报副本送给正在进攻的德军。但德国人却并不急于回答。直到2月23日，苏维埃政府才收到德国政府的一份最后通牒，条件比两周前更加苛刻。通牒要求俄军立即撤出波罗的海沿岸地区、芬兰和乌克兰，把安纳托利亚地区归还给土耳其，同独立的乌克兰政府缔结条约，复员军队，恢复对俄不平等的1904年俄德通商条约，最后通牒限48小时内答复。第二天苏维埃政府宣布接受最后通牒，并派出代表团前往布列斯特－里托夫斯克。3月3日，双方在和约上签字。与战前相比，俄国割让约100万平方公里领土，人口约5000万，占全国总人口三分之一，那里的煤产量占全国的90％，铁矿石占70％，还包括全国工业的54％和铁路的30％。
《布列斯特－里托夫斯克条约》对新生的苏维埃政府来说，的确是不幸的和约，但战争史已证明，失败的时刻签订和约是聚集力量的手段。在强弱悬殊的情况下，弱者若坚持不妥协则等于自取灭亡。1918年11月9日，德国爆发资产阶级民主革命，霍亨索伦王朝覆灭。德国及其盟国最终在第一次世界大战中战败。11月13日，苏维埃政府宣布废除《布列斯特－里托夫斯克条约》。事实表明，列宁的决策和苏维埃政府的忍辱负重是极其英明正确的。
俄国退出战争后，罗马尼亚顿时成了失去巨人保护的弃儿，被迫与同盟国家于1918年5月7日，在布加勒斯特签订和约。南多布罗加割让给保加利亚，北多布罗加被置于德、奥、土、保四国共管之下。德国则垄断罗马尼亚的石油和粮食的输出。不过，作为对马尔杰洛曼政府的通力合作的回报，德国及其同盟国准许罗马尼亚吞并俄国的比萨拉比亚。
1914年至1916年，美国作为一个中立国家置身战场之外，它一面作壁上观，一面同交战双方做生意，大发战争财。由于协约国家的海军对德国进行海上封锁，使美国与德国的贸易难以进行，但同英、法等协约国家的贸易十分顺利。同样表现在贷款方面，到1917年4月为止，协约国家从美国得到20亿美元贷款，而德国仅得到2000万美元贷款。战争进程不到3年，协约国家已负债累累，而美国却成了他们的大债主。如果协约国一方失败，美国就别想收回债务，必然遭受巨大经济损失。一只看不见的手已使美国向协约国集团倾斜。
促使美国参战的直接原因是德国宣布实行“无限制潜艇战”。早在1914年8月20日和10月29日，英国两次修改1909年的《伦敦宣言》，宣布对德、奥实行海上封锁。英国这一举动在外交上要冒很大风险，因为它触犯了跟德、奥有贸易来往的中立国家的利益，尤其是美国。然而出于报复，德国在1915年2月4日，宣布用潜艇封锁英国周围的水域，无论何种船只要进入封锁区域，一概予以攻击。这就使同英国进行贸易往来的国家，特别是美国深感不满。
1915年5月7日，一艘英国豪华邮轮“鲁西坦尼亚号”，在爱尔兰海岸附近未经警告就被德国潜艇U-20用鱼雷击沉，在死亡的1198人中有124名美国人。是年8月19日，又有一艘英国邮轮“阿拉伯号”被击沉，其中有4名美国人丧生。德国的做法激起了美国的愤怒，迫使德皇于是年9月1日宣布：停止对客船和中立国船只的潜艇攻击。但是到1916年2月21日，德国又宣布：自3月1日起，所有武装商船均视为军舰，并一律不予警告加以攻击。3月24日，德国潜艇攻击了一艘英国商船，船上7名美国人毙命。美国政府立即以断绝两国外交关系相威胁，德国又只好再作让步，于5月15日宣布放弃不经警告即予以击沉的原则。显然，美国对德国的潜艇战的愤怒已远远超出英国的海上封锁。
随着时间推移，德国军方感到战争前景越来越渺茫，对如何尽快取胜感到束手无策。这时德国海军参谋总长霍尔特恩道夫经过精密计算，得出结论：如果进行全面的潜水艇战，最多在半年内英国的抵抗将崩溃，只有潜艇战才能赢得整个战争。他以海军专家的身份向国会保证：即使美国参战，由于潜艇战的威力，不会有一个美国兵在欧洲登陆。德军最高统帅部接受了这种观念，并通过对美国军事现状的分析得出结论——美军真正作为一支生力军参战，起码需要一年的时间来组建军队。但德国只需半年就可迫使英国投降。这就是德国人在1917年发动“无限期潜艇战”的思路，一切建立在精密的计算之上。
事实上这种计算的方式是错误的，直到大战结束，英国的抵抗意志没有受到潜艇战丝毫影响，美国的200万大军也到达了欧洲，德国潜艇没有使一个美国大兵葬身海底。丘吉尔在战后披露，英国对德国潜艇战可能带来的危害早就心中有底，按丘吉尔的说法，英国的抵抗能力是座10吨的桥梁，而德国的潜艇战仅仅是一辆8吨的卡车，要说车几乎把桥梁压断了，那是不现实的，事实上永远不会有这种机会。当初英国人对德国的潜艇战大声惊呼，实是一个诱导德国不顾一切采取无限制潜艇战的计谋，目的是让德国激怒美国，用德国的潜艇把美国人拖进战争的漩涡。
德国人却把潜艇战看成制胜的法宝，即使冒美国对自己作战的风险也在所不惜。1917年1月9日，德皇威廉二世向所有海军舰艇发出秘密指令：从2月1日起以最大努力发动无限制潜艇战。1月31日，德国驻美大使贝恩斯托夫把德国这一决定通知了美国政府，美国人被弄得措手不及，连抗议都来不及了。2月3日，美国总统威尔逊宣布同德国断绝外交关系，并警告说，如果发生因德国潜艇攻击而使美国船只被击沉和美国人丧失生命，他将采取进一步行动。这等于在告诉德国应悬崖勒马了。
就在美德关系异常紧张时，又发生了一件事。1月17日，英国海军情报单位通过密码破译了德国外交部长齐迈曼给驻墨西哥大使的一份密电，内容是如果美国参战，德国将与墨西哥结成同盟共同对付美国，条件是德国向墨西哥提供大量财政支援，同意墨西哥收复在得克萨斯、新墨西哥、亚利桑纳的过去割让给美国的领土，请墨西哥总统出面劝日本加入三国同盟，共同对美国作战。英国人在恰到好处的时间，即2月23日这天才把破译的电文交给美国驻英大使佩奇。3月1日，“齐迈曼电报”成了美国所有报纸的头条新闻，不久德国政府极其愚蠢地承认这份电报是真的，其敢作敢当的气魄令人咋舌。美国朝野终于被激怒了。
3月16日，两艘美国商船被德国潜艇击沉。俄国爆发革命的消息已传来，很明显，东线的俄国垮了，英、法在西线也就岌岌可危，战争形势将会急转而下。美国政府感到扭转乾坤的时刻已到来，不能再等待了。4月2日，威尔逊总统向国会发表演说，要求向德国宣战，宣战的理由既义正辞严又冠冕堂皇。4月6日，美国国会参议院以82票对6票、众议院以373票对50票通过了对德宣战的决议。
美国在向德国宣战时，其陆军只有20万人，武器陈旧不堪，军官士兵的素质也不高。5月中旬，美国国会通过了兵役法，其性质是义务兵役制，为了便于国会通过，称为“选役制”。根据美国军方的计划，如果一切顺利的话，到1918年底，美军可扩充到100万人。为了振奋协约国的人心和作为美军参战决心的象征，1917年6月底，美国远征军司令潘兴将军率美军第1师，在法国的圣纳泽尔登上欧洲大陆。美国的参战决定了战争的进程和最终结局。
1917年新年伊始，法军第2集团军司令尼维尔将军越过集团军群这一指挥级别，直接升任法军陆军总司令。霞飞则因长期专横跋扈和两年中毫无意义地拼消耗，被解除总司令一职。尼维尔在凡尔登会战时只是一个军长，会战中途贝当升任法军中央集团军群司令，尼维尔接任第2集团军。在坚守凡尔登期间，他的一套反攻战术获得很大成功，使德军寸步难行。尼维尔过分相信自己的经验，认为把凡尔登成功的方法用于整个战线，胜利唾手可得。
尼维尔的作战方案是：集中120万兵力，对德军防线上努瓦荣地区的一块舌形突出部，实行钳形夹击，英军在阿拉斯向东切入“舌形部位”根部，法军在里姆斯向北切入另一“根部”，两军在圣康坦、吉兹封闭包围圈，将突出部的德军一网打尽。法国陆军部长佩恩勒发现尼维尔的计划如此轻率，便要求辞职，不想承担责任。英国首相劳易德·乔治却对他的计划大为赞赏，几乎到了入迷的地步。当英国将领们感到疑惑时，尼维尔信心十足地放言道：“我们在24～48小时之内即可赢得一切。”
德军早已对努瓦荣突出部感到忧虑，2月9日，鲁登道夫接受了鲁普雷希特的建议，开始将突出部德军后撤到坚固的齐格菲防线（联军方面称兴登堡防线）上。撤退时德军对这一地区做了最彻底的破坏，使之成为一片废墟，后撤行动于4月5日完成。德军拉直了战线，巨大的突出部消失了。不过，德国人因这次破坏行为而获得“匈奴人”的称号。
尼维尔得到德军从突出部撤退的消息后，起初坚持认为不可能，等到部队小心翼翼进入已成真空的突出部，消息被证实后，尼维尔愤怒指责德国人不应使用这种无耻的诡计。但他仍不放弃原定的攻势。4月6日，法国军政首脑在康边最高统帅部召开最后决定会议。鉴于德军防线已缩短，防御兵力厚度加大，法军参谋总长贝当反对这一攻势，主张慎重。尼维尔则认为：敌人的数量愈多，胜利也就愈大。最后他以辞职相要挟，与会者大都是军事外行，见其言之振振，就半信半疑地同意了。
4月9日，英军第3集团军在阿拉斯首先发起攻击，以期调动敌方主力北上，达到声东击西之目的，但在5天前，德军从一个法军俘虏身上搜出一份作战命令，因而获悉了联军的主攻方向。4月16日，尼维尔发出气壮山河的进攻命令：“时间已经来到！信心！勇气！法兰西万岁！”法军第5、第6军团在228辆坦克的前导下，以密集队形和波次开始了冲锋。尼维尔原定最多48小时大获全胜，但恶战至4月20日，只夺取了德军防线上的几个高地。法国政府得知军队遭到巨大伤亡，坚决要求停止战役。尼维尔攻势进行了仅5天，法军便伤亡了18万人，英军伤亡16万人，德军损失约16万人。
英、法联军的攻势失败后，尼维尔被撤职。5月17日，贝当接任法军总司令。贝当的战略是停止一切进攻，守住现有阵地，等美军主力到来后再图大举。但事情却还没有完，法军军心开始严重动摇，内部发生大规模哗变事件，从5月25日到6月10日，共发生80起严重的“集体叛变”案件，大约波及45个师。部队拒绝战斗，不听指挥，有的夺取汽车和火车开往巴黎去支援工人罢工，有的组织士兵委员会取代指挥官。贝当软硬兼施，安抚和镇压并举，直到是年7月中旬，法军内部大规模骚乱现象才消失。法军中共有23385人被判有罪，4312人被判死刑。派往法国作战的俄军两个旅的其中一个也发生哗变，法国政府派另一个俄国旅前往武力镇压，法军在后压阵，才平息下去。法国战时新闻封锁很严，外界对法军大规模哗变居然一无所闻，不然的话，德军若乘机发动打击，后果真不堪设想。
尼维尔攻势失败后，英军总司令黑格决定联合法军采取一次大的突破行动，但贝当告诉他法军士气不振，7月底以前无法行动。黑格决定单独行动。黑格早在前一年就为这次进攻作了准备，他花了15个月的时间，在梅森山嵴脊下秘密挖掘了24条地道，装填了600吨黄色炸药，直通到德军阵地下面的25～50米深处。6月7日在英军第2集团军发起进攻前，引爆了19条地道的炸药，因为有两条已被德军发现并破坏，另三条因故障未引爆。当工兵按下电钮时，一阵阵闷雷在大地下面滚过，山崩地裂，远在英国伦敦唐宁街10号的英国首相劳合·乔治也感觉到大地在颤抖。爆炸后的弹坑深达30多米，直径达130米。仅仅在这次爆炸中，德军就死伤约两万人。爆炸过后，英军从缺口冲入，黄昏时占领第二道防线，俘虏德军7300多名。以后德军发动反攻，战斗延续了几天，在付出25000人的代价之后，英军终于守住了新的阵地。
梅森的胜利刺激了联军，7月31日，黑格发起了所谓“第三次伊普雷会战”，决定消灭佛兰德海岸地带的德国潜艇基地。英军第5集团军担任主攻，英军第1、第2集团军支援进攻。对方为德军第4集团军。在整整一个秋季的会战里，双方都竭尽全力，进行了大战中罕见的艰苦作战，联军的260辆坦克大多陷于沼泽中，被德军炮火摧毁，沼泽成了坦克的墓地。有时一连十来天的大雨，英军就像是在泥巴里打滚。这场巨大的消耗战于11月10日，在一片冰天雪地中不了了之。结果是英军占领了一些高地，没有取得决定性的胜利。英军伤亡约24.5万人，法军伤亡5万人，德军伤亡27万人。
伊普雷战场硝烟尚未散尽，11月20日，拜恩将军的英军第3集团军发动了康布雷会战，目的是消除伊普雷会战的阴影和意大利军队在卡波雷托会战中惨败的不良影响。这次会战持续了9天，英军没能巩固最初的战果，11月29日，会战以德军夺回先前失去的阵地而告终，双方交了个平手。然而这次会战中使用的坦克具有重大意义，对20世纪以后的战争样式产生了巨大影响。
英军第一次将坦克作集中的使用，成立了坦克军。埃利斯任军长，富勒为参谋长。为越过德军12英尺宽的防坦克壕，每辆坦克都携带一大捆束柴投入壕中，坦克再从上面开过壕去。在拂晓的浓雾笼罩下，几百辆坦克跟随200间隔的徐进弹幕前进，5个英军师分成几个攻击波尾随着坦克集群，6小时之内突破了德军4道防线。进攻地段的两个德军师被粉碎，俘虏德军8000人，英军损失仅为4000人。由于坦克攻击战术得当，6小时的战果超过了持续了4个月的第三次伊普雷会战。但是到了夜幕降临时，因故障和被炮击而不能作战的坦克已超过了三分之一。英军本来对战果就没有抱很大希望，对发展突破毫无准备，所以面对如此大的成功居然不知所措，弄得进也不是，退也不是。几天后，在德军反击下逐步放弃占领的阵地。会战中，德军的反坦克作战也很出色，德军炮兵用卡车牵引野战炮，机动地迎击坦克，并将88毫米高射炮部署在反斜坡上，等到英军坦克在高地顶端一出现，便成了活靶。另外，德军的飞机也对英军坦克实施了空中轰炸。概而言之，康布雷战场是现代机械化战争的摇篮。
1917年4月，为了配合西线的攻势，尼维尔派福煦前往意大利，要求卡多尔纳在意大利战线发动一个攻势作为呼应。同时也拟定了一个援助意大利的计划。当尼维尔攻势失败后，意军才于5月14日迟迟发起所谓“第10次伊松佐河会战”。到6月8日会战结束时，意军在伊松佐河和特兰托地区夺得了一些地盘，但未取得决定性战绩。此役意军伤亡、被俘15万余人，奥军伤亡、被俘12万余人。8月18日，卡多尔纳集中52个师和5000门火炮，发动了最后一次、也就是第11次伊松佐河会战。意军第2、第3两个集团军分别在戈里齐亚以北、以南进攻，目标是夺取天然山区以便稳固正面防线。与意军相对抗的是奥军第5集团军。在南面的意军第3集团军的攻击遭到奥军的有力的阻击，8月23日即被遏制，战果甚微且损失很大。在北面的意军第3集团军进展较为顺利，取得重大战果。其中两个军强行渡过伊松佐河，攻占具有战略意义的巴因扎台高原。但因炮兵和补给跟不上，意军统帅部遂于8月29日停止进攻。
意大利发动的这次打击使奥匈陷于困境，奥军参谋总长康拉德认为只有转入进攻才能挽回颓势，他向鲁登道夫要求提供12个德国师来协助进攻。鲁登道夫发现奥匈因新败已有单独媾和的倾向，便决定派兵援助，但他告诉康拉德只能派出7个德国师。于是，这7个德国师和8个奥国师合编成第14军团，德国的冯·贝洛将军负责指挥。10月23日，奥德联军在普莱佐－托尔米诺－戈里齐亚一线发动打击，并使用古特尔将军在俄国里加会战中的“渗透战术”突破意军的防线。奥德第14集团军在普莱佐、托尔米诺方向取得重大进展，意军不堪一击，全线崩溃，正在前线视察的意大利国王差点在意军总部乌定被俘。进攻第二天，奥德联军便一举占领卡波雷托。会战因此命名为卡波雷托会战。10月26日，卡多尔纳下令撤往塔利亚门托河，奥德军队第一次攻入意大利本土，是日，博泽利政府辞职，奥兰多就任首相。11月2日，奥军强渡塔利亚门托河，意军无力抵挡，再次向皮亚韦河撤退。11月8日，卡多尔纳被免去意军参谋总长职务，由阿芒多·迪亚兹接任。11月10日，奥德联军开始又发动攻势，特兰托方面的奥军第11集团军也发起进攻，经激战意军终于守住阵地，而对方的攻势已成强弩之末。到12月底，双方战线在皮亚韦河一带稳定了下来。英军5个师、法军6个师也已到达意大利战场。
卡波雷托会战是第一次世界大战最重要的会战之一，双方共投入250万兵力，是规模最大的一次山地会战。意军战死1万人，负伤3万人，被俘30万人，另有40万人溃散，成为散兵游勇。德军高度运用了目标、集中、奇袭、节约的作战原则，并加以完美的结合，因而获得大战中少有的一次正面突破。意大利的失败加速了协约国建立统一的协约国军指挥部的进程。在11月5日至7日的拉巴洛会议上，决定成立高级军事委员会，由各盟国首脑和英、法、意、美的参谋本部的代表组成。
协约国在1916年11月15日的尚蒂伊会议上，要求萨洛尼卡的协约国军队在1917年发动进攻，以击溃保加利亚军队。1917年4月25日至5月23日，协约国联军共66万人向保加利亚军展开进攻，由于缺乏重炮和法军内部出现哗变，在伤亡2万人后，被迫停止。进攻的联军比例是：英军24万，法军20万，塞军13万，意军5万，俄军1.7万，希军2.3万。
6月14日，在协约国的逼迫下，希腊国王康斯坦丁退位，其子亚历山大继承王位并任命维尼齐洛斯组阁。6月29日，希腊参加协约国一方作战。是月，科孚岛上的塞尔维亚政府和伦敦的南斯拉夫委员会共同发表《科孚宣言》，成立南方斯拉夫人的统一国家，包括塞尔维亚人、霍尔瓦提人、斯洛文尼亚人和塞尔维亚、门的内哥罗、奥匈的南方斯拉夫的土地。
在美索不达米亚，英军汤森德部队被迫投降后，英军马上着手集结力量，到1916年年底，新任指挥官毛德指挥一个集团军重新展开攻势，英军对土军占有2：1的优势。1917年2月24日，经一个半月的激战，土军第6集团军被击败，向巴格达退却。3月9日，英、土两军再度交锋，经顽强苦斗，土军被迫向更远的摩苏尔撤退。3月11日，英军占领巴格达。英军在美索不达米亚的胜利虽然对大战的主战场无足轻重，但对过去一年里屡遭挫折的协约国方面却是一个很大的精神上的鼓舞。
俄军巴拉托夫的部队在英军向巴格达进军的同时，于1917年3月2日也转入进攻，到4月4日为止，俄军已连续攻占了哈马丹、哈纳金，后因部队水土不服只好撤往波斯山区。6月10日，根据英、俄两军的联合作战协议，俄军向土军摩苏尔方向展开攻击。7月5日，土耳其军转入反攻，把俄军赶回到原来的出发位置。9月间，英军利用土军被俄军吸引过去的机会发动打击，取得较大战果，并到达了摩苏尔省的边界地区。
在巴勒斯坦战线，英军在1917年3月和4月两次进攻加沙地带的土军军事据点，均被击退，且英军伤亡惨重。不久，艾伦比接替了莫里的指挥职务。1917年10月30日，得到加强的英军向比尔谢巴地区发动突袭，经一个星期战斗，于11月6日，突破土军正面防线，迫其退却。但沙漠作战的重要前提是水的保障，英军得胜后，因人员和马匹缺水，无法进一步扩大胜利果实。11月9日，艾伦比把进攻目标改向加沙沿岸地区，11月17日占领雅法。随后再次掉转锋芒，于12月9日，占领历史名城耶路撒冷。年底，因英军已疲惫不堪和当地雨季的来临，英军遂停止作战。英军在巴勒斯坦的胜利和在美索不达米亚一样，对主战场产生的影响不大，从大战略的观点来看，它属于通往目标的一种间接路线。