斐迪南被刺事件推倒了歐洲通往戰爭的第一塊多米諾骨牌。奧匈政府內的強硬派勢力佔據了上風，外交大臣貝赫托德認為與塞爾維亞進行總清算的時機到了，必須向對方提出最苛刻的要求，使之無法接受而拒絕時，奧匈軍隊可對其實行佔領，以後便在適當時機加以吞併，就像波、黑兩省那樣。但是奧匈如要這樣做，勢必遭到俄國的干預，所以首先必須得到盟友德國的支持。1914年7月5日，德皇威廉二世收到奧匈皇帝的一封信件，奧皇表示要想取消塞爾維亞這樣一個政治因素，德皇的回答是：任何情況下，德國將忠實地站在自己的盟國一邊，履行自己的義務，對奧匈同塞爾維亞如何交涉，德國不加干預。
德國這一態度意義重大，如同後來的史學家指出的那樣，德國把自己的空白支票交給了奧匈，不加約束地讓其隨便使用。這對奧匈在處理危機過程中，態度強硬，不肯妥協的態度起了決定性的作用。而德國這樣做的原因，無非兩種解釋：要麼是想利用奧匈挑起戰爭，要麼是一種外交處理上的失誤。但客觀上，確實起了慫恿奧匈的作用。奧匈內部本來意見並不一致，匈牙利首相梯斯澤竭力反對向塞爾維亞提出過分要求，並以辭職相要挾。他認為：在由此導致的戰爭中，即使奧匈勝利了，充其量只是又增加了些南斯拉夫人的數量而已，而匈牙利人的勢力將會削弱。但塞爾維亞的報紙輿論關於殺手普林西普是一位匈牙利伯爵以及類似的報道深深刺激了梯斯澤，使他轉而同意用最強烈的措辭發出最後通牒。這樣，奧匈內部的矛盾消除了，在對待塞爾維亞的態度上獲得了一致。
德國外交大臣雅高得到德駐英國大使的警告，德國不要盲目地跟著奧匈走，否則就會被奧匈拖入巴爾幹糾紛而不能自拔，雅高卻無奈地回答：德國現在只剩下這樣一個同盟國了。
1914年7月23日，奧匈向塞爾維亞發出了一份措辭強烈、要求苛刻的最後通牒。其內容如下：
⒈應禁止一切煽動仇恨與蔑視奧匈帝國的出版物，以及有破壞其領土完整傾向的出版物；
⒉應立即解散「國防聯盟」團體，沒收其一切宣傳工具，並應同樣處理從事宣傳反對奧匈帝國的其他團體及其在塞爾維亞的分會。王國政府應採取必要措施，使被解散的團體不得以其他名稱和其他方式繼續活動；
⒊應立即清除塞爾維亞學校中所有支持和可能支持反對奧匈宣傳的教員；
⒋應肅清軍事機關及一般行政機關所有犯有反對奧匈帝國之罪的官員，奧匈政府保留向王國政府提出要求提供這些人姓名和行為之權利；
⒌應同意接受奧匈政府代表的協助，在塞爾維亞鎮壓所有侵犯奧匈帝國領土完整的顛覆運動；
⒍對塞爾維亞境內所有「6月28日暗殺案」的共犯，應立即進行偵訊，奧匈政府所委派之代表應參加相關的調查工作；
⒎應從速逮捕初步調查事涉「薩拉熱窩事件」的陸軍少校佛雅·唐科西基及塞爾維亞國家公務員米蘭·西甘諾維奇；
⒏應以有效措施防範塞爾維亞當局參加非法運送武器和爆炸物過境；應開除並嚴辦沙巴茲與羅士尼卡兩地之邊防人員，因其縱容薩拉熱窩兇手越境，犯有協助兇手之罪；
⒐關於塞爾維亞高級官員在「6月28日暗殺案」後仍在塞爾維亞國內以及在公開訪問中肆意發表敵視奧匈帝國之言論，應向奧匈政府做出解釋；
⒑最後，應儘快將以上各點措施的執行辦法，通知奧匈政府。
奧匈政府等待王國政府的回覆，最遲至星期六，本月25日下午6時為止……
奧匈駐塞爾維亞大使吉斯爾男爵親自把最後通牒交給塞國總理巴希奇，聲明期限為48小時。第二天，1914年7月24日，塞國攝政王致電俄國沙皇：塞爾維亞政府願接受俄國所願意給予的任何忠告。這意味著塞爾維亞把自己國家的命運託付給了俄國人。巴希奇對國內各政黨領袖說，如果俄國不予以支持，我們就只能接受最後通牒。俄國因在遠東和波斯的擴張受阻，擴張的重點已重新回到了巴爾幹，俄國外交大臣沙佐諾夫對奧匈的要求提出警告，宣稱：奧匈在貝爾格萊德進行調查是對一個獨立國家的主權的侵犯，俄國決不會容忍。這時恰逢法國總統普恩加萊在俄國首都彼得堡訪問，他表示俄國對此事應態度堅定，法國在這個事件上一定給予俄國充分的支持。與此同時，英國外交大臣格雷向俄駐英大使表示：他希望如果奧匈對塞爾維亞進行動員，則俄國也立即對奧匈實行動員；格雷還補充說：他已面告德駐英大使，德國不應把俄國的動員作為自己動員的借口，而應看成是為了緩和奧匈對塞爾維亞的壓力之舉。法、英的態度使俄國人膽子壯了不少，經過內閣長時間的討論，終於決定支持塞爾維亞，必要時不惜使用武力，只要奧匈開始進攻塞爾維亞，俄國立即進行總動員，而目前先實行局部動員。7月24日，俄政府秘密下令基輔、敖德薩、莫斯科、喀山4個軍區和黑海艦隊、波羅的海艦隊進行動員。
7月25日，在最後通牒期限還剩6個小時時，俄國的決定通過電報到達了翹首以待的塞爾維亞首都，像是給垂危的病人注射了一針強心劑，貝爾格萊德的氣氛為之一變，塞爾維亞攝政王立刻宣布總動員，並命令遷都尼希。同時，政府擬定了一份措辭慎重的給奧匈政府的復文，於當天下午6時差5分，由巴希奇交給吉斯爾，這位總理解釋道：「我們已經接受要求的一部分，其餘的，我們就只好把希望寄托在奧匈帝國的俠義精神上面。」巴希奇在返回官邸的路上，收到了吉斯爾大使派人送來的一份通牒，聲稱塞爾維亞政府的答覆不能令奧匈帝國感到滿意，他本人必須離開貝爾格萊德，並且聲明：當閣下接到這份通牒時，兩國外交關係的斷絕已成為事實。下午7時半，這位大使乘火車離開了貝爾格萊德，在斷絕邦交的速度上創下了最新紀錄。在這天夜裡，奧匈政府下令動員預備對付塞爾維亞的21個師（因為塞爾維亞在7月24日已動員了15個師）。
塞爾維亞政府給奧匈大使的答覆中，迫於壓力，忍辱求全，除了「奧匈政府所委派之代表得參加與之有關的調查工作」這項要求之外，接受了其他全部要求。奧匈的最後通牒雖然要求苛刻，卻符合國際法的慣例，即使奧匈委派代表參加有關調查的要求，從國際法的觀點來看，未嘗不可接受。當年為了取締俄國的無政府主義者，俄國在巴黎設有警察機構，以往在柏林也有同樣的機構存在。當年有人在奧匈帝國境內企圖謀刺塞爾維亞米切爾親王時，奧匈政府也曾允許塞爾維亞政府派員參加調查工作。根據後來的史家推測，塞爾維亞政府之所以認為這一條不能接受，是因為刺殺斐迪南案件的確與政府人員有著擺脫不了的干係，雖然政府沒有主使行刺事件，但假使允許奧匈派人參與調查工作，恐怕對方會順藤摸瓜，牽扯出有關的政府官員，進而指控政府指使了這場謀殺，那時，塞爾維亞政府便處於極為被動的困境。
7月26日，英國外交大臣格雷建議由德、法、英、意四國進行調停，解決奧、塞爭端。法國馬上表示反對，因為它擔心這會減弱協約國之間的團結。同一天里，義大利首相焦利蒂也發出呼籲：建議塞爾維亞政府作為「對歐洲的責任」來接受奧匈最後通牒的全部要求。除德國表示支持外，其他國家對此十分冷淡。就在格雷提出建議的當天，英國海軍部在精力充沛的海軍大臣丘吉爾再三催促下，發表公告：命令即將結束演習任務的皇家海軍艦隊不準解散，繼續保持在「戰位」上。這是丘吉爾同格雷討論的結果，希望這個消息的公布能夠對柏林和維也納起點清醒劑的作用。
7月27日，格雷再次建議由德、法、意三國駐倫敦的大使和英國代表對奧、塞爭端實施仲裁，但遭到德國的拒絕，德國認為英法意三國都不會同情奧匈。此時此刻，奧匈對於戰爭已感到迫不及待了，貝赫托德最大的心愿就是借暗殺事件來渾水摸魚，所以他力主宣戰以讓調停變得更加困難。德國駐奧大使柴爾希基暗中表示同意。這時，一條消息傳來：塞爾維亞部隊向多瑙河中行駛的奧國運兵船開槍射擊（第二天此消息被證實純系子虛烏有）。在這條消息刺激下，奧皇在宣戰書上籤了字。此時，德國首相貝特曼已建議奧匈考慮英國的調停建議，貝赫托德卻說已經太遲了，我們已決定宣戰。7月28日，奧匈帝國正式向塞爾維亞宣戰。同一天，法國外交部長向俄國駐法大使正式聲明：法國已決定與俄國一致行動。
也許是韜晦之計，德國給世人一種巴爾幹糾紛的局外人的印象，也許德皇正如時人描述的那樣，是一位不停地試穿一千多套各式服裝、手指套滿各種純金戒指、喜歡騎馬打獵且有「旅行癖」的君主，在斐迪南被刺事件發生後，德皇居然到挪威的山水之間度了整整三個星期的假，於7月27日回到柏林。總之，直到7月28日，也就是奧匈向塞爾維亞宣戰的這天上午，威廉二世才剛剛看到塞爾維亞給奧匈最後通牒的復文。德皇對復文相當滿意，在文件上批道：「在僅僅4