奧匈帝國同塞爾維亞作戰，就軍事力量和經濟實力對比來說，是一場「巨人同矮子」的戰爭。經過兩次巴爾幹戰爭，塞爾維亞軍隊已疲憊不堪，缺乏軍餉和武器，塞爾維亞經全國動員後只有40萬現役和預備役兵力，它面對的是擁有200萬全副武裝的強大的奧匈帝國軍隊。各協約國的內閣都想當然地認為，塞爾維亞在大戰中將很快被奧軍輕易擊潰，然而，當在1914年8月的最後一周時，已經沒有一個奧匈帝國的士兵留在塞爾維亞領土上，奧軍曾蜂擁而入，又被狼狽攆出，他們在德里納河和薩瓦河丟掉了大量士兵的性命，而這些士兵是加利西亞迫切需要的。奧軍總司令康拉德將軍，對發動一場戰爭要比打一場戰爭更為擅長，他在戰前的計畫，是壓服塞爾維亞，同時派出大批軍隊到加利西亞，對俄國發動攻勢。但當康拉德把他的6個集團軍分到兩線作戰時，實際上取消了勝利的機會，他派波蒂奧雷克去塞爾維亞戰線，進一步減少了那些機會。
第一次世界大戰爆發時，塞爾維亞總參謀長普特尼克正在奧匈帝國的巴特格萊貝格接受治療，在奧匈帝國的戰爭動員期間，被布達佩斯官方抓住。但是，奧匈帝國皇帝弗朗茨·約瑟夫下令不僅讓老元帥走人，而且還安排一列專門列車送他回貝爾格萊德。這種紳士的姿態，也只有像弗朗茨·約瑟夫那樣既有尊嚴又有禮貌的君王才能做得出來，但奧匈帝國皇帝的騎士精神後來讓康拉德和奧匈帝國軍隊吃夠了苦頭。塞爾維亞擁有野戰部隊約24萬人，再加上預備部隊共動員兵力近40萬人，有火炮600多門。攝政王亞歷山大親王擔任武裝力量總指揮，戰場實際指揮為總參謀長普特尼克將軍。塞軍以一部兵力部署在西部和北部同奧匈接壤的邊界，將主力集中部署在瓦列沃以東多山地區之預設陣地，以防禦姿態迎擊來犯的奧匈軍隊。
普特尼克自返回塞爾維亞後就負責了塞爾維亞軍隊的指揮工作，糟糕的身體狀況使他只能待在火車上按照地圖指揮塞爾維亞軍隊作戰。奧匈軍隊在波斯尼亞總督波蒂奧雷克將軍的率領下，投入近50萬兵力向德里納河的塞爾維亞軍隊發起進攻，爆發了米爾戰役。波蒂奧雷克作為波斯尼亞總督，自從未能保護費迪南大公不被暗殺以來，一直沒有恢複過來，現在他憂慮而怯懦，擔心自己也可能遭到暗殺，拒絕在其部隊前露面，只在遠離戰場的地方作出他的「決定」。面對波蒂奧雷克指揮的裝備精良、人數眾多的奧軍，普特尼克指揮的人數稍少但勇敢頑強、能吃苦耐勞的塞爾維亞軍雖裝備不足，但由於參加了巴爾幹戰爭而富有戰鬥經驗。8月16日，塞爾維亞軍隊在亞爾達河實施了猛烈的反擊，由於康拉德把參戰的第二集團軍抽調到俄國戰線，使得塞爾維亞軍在數量上略佔了優勢，奧匈軍的首次進攻被止住了，戰鬥陷入了塹壕戰的僵局，這一切都發生在短短12天內，奧匈付出約5萬人的代價，不久奧匈軍隊就被塞爾維亞軍隊從德里納河的對岸趕了回來。
9月初，普特尼克的塞軍第一集團軍越過薩瓦河，進入奧匈佔有的波斯尼亞，意圖切斷奧軍第六集團軍的補給線。波蒂奧雷克有能力將他們趕出去，但是他的努力在塞爾維亞軍堅強的防禦前失敗了，不管他是率第六集團軍越過德里納河去威脅普特尼克的左翼，還是試圖從後面切斷他的右翼，或者進攻其中堅部隊，都同樣被迫停滯不前，而且損失慘重。
與40多萬奧匈部隊隔河對峙的45萬塞黑聯軍，雖然狼狽，不過也算從某種意義上在完成著自己的任務，因為塞爾維亞只是個300多萬人口的小國，動員到40萬人，已經是極限了，儘管兩次打敗奧匈軍的進攻，然而自身畢竟也有損耗，野戰部隊一度下降到27萬左右，經過首相巴西奇的瘋狂徵兵，才將野戰部隊維持在35萬人水平線上。
普特尼克的第一集團軍構成了對奧匈第六集團軍交通線的嚴重威脅，直到11月份，波斯尼亞才清除了塞爾維亞部隊，康拉德對裝備不良的塞爾維亞軍隊擊敗他的軍隊非常憤怒，決心結束這種局面。現在，它的戰鬥兵員在數量上與塞爾維亞相比，約佔三比二的優勢，在武器裝備和彈藥的數量與質量方面也佔有很大的優勢。在山區冬季嚴寒條件下經過頑強的拉鋸戰，到11月15日，普特尼克在亞達爾河之戰中的司令部所在地瓦列沃落入奧匈第六集團軍之手，塞軍在奧軍的進攻面前步步退縮，到22日波蒂奧雷克的戰線已經跨過科盧巴拉河，經過激戰，奧軍以重大傷亡俘虜塞軍8000多人，繳獲大炮40門。奧匈軍隊開始從側翼迂迴到貝爾格萊德，在奧軍的攻勢下，普特尼克乾脆放棄首都貝爾格萊德，把部隊撤往西南山地，拉長奧軍的補給線。他利用奧軍後方的科盧巴拉河水泛濫，於12月3日發動了一場凌厲的反擊，再一次粉碎了佔優勢的奧軍，並收復了貝爾格萊德。到12月15日，奧軍向塞爾維亞發動的第三次攻擊被擊退，奧軍處於徹底潰敗狀態，被迫越過科盧巴拉河，退到原出發地。
幾個月的戰鬥使雙方都付出了高昂的代價，傷亡或被俘的塞爾維亞人約達10萬之眾，奧匈軍的損失也不相上下。塞爾維亞人為了懲罰奧軍，幾乎不遺餘力，把一切一切都投入戰爭，而奧匈帝國編年史上因而又增添了這一最不光彩的可恥失敗，波蒂奧雷克被奧匈皇帝解除軍職，宣布退役，取代他的是歐根大公。
為了進襲匈牙利並迫使奧匈帝國退出戰爭，俄軍最高統帥部計畫於1915年初經東普魯士對柏林實施主要突擊，俄國第十集團軍擔任助攻，布魯西洛夫將軍的第八集團軍承擔主要任務。德軍統帥部獲悉喀爾巴阡戰役的準備情況後，急速派軍馳援盟國，決定由康拉德和興登堡分別從東普魯士和喀爾巴阡山對俄國發動鉗形攻勢，以期殲滅集結在波蘭的俄軍。
在同盟國的陣營之內，關於戰略思想也分為兩派。興登堡和魯登道夫強烈要求對搖搖欲墜的俄國實施全力一擊。法金漢雖然也承認戰爭現已變成了消耗戰，但他相信只有在西線取勝才能贏得戰爭，他指出，在東線取得戰術性勝利是沒有意義的，因為俄國有廣闊的地域和巨大的人力資源。但德皇站在興登堡的一邊，因此，德軍決定在西線採取防禦姿態，而在東線則尋求對俄作戰的決定性戰果。根據從俄軍無線電報和其他來源獲悉的消息，德軍總部相信俄國大公有自己的一套「龐大計畫」，他們相信一俟冬季轉暖，俄國大公就會襲擊東普魯士，一路北上，向托倫推進，同時另一路在北面從科夫諾方向出發。俄軍兵源絕無短缺之憂，可以無限供應的馴服農民正在沙皇的國境線內接受軍訓一旦有了軍服、裝備和武器，這些人員便可以補充不足的編製或增加軍隊的人數。鑒於奧匈的虛弱，1915年初，法金漢決定必須由德國來承擔進攻的任務。他的主要目標並非像興登堡和魯登道夫所鼓勵的那樣大肆入侵俄國，而是有限制地發動戰役以消滅俄國軍隊並迫使俄國人後退，從而消除他們對奧匈的戰略威脅。隨著這種有節制的戰役，德國人開始了他們精心策劃的陰謀損毀俄國政治和軍事士氣的努力。
魯登道夫想先發制人，自從德軍統帥部將1915年戰局的重心從法國戰場轉移到俄國戰場後，他們得到了從最高司令部爭取來的4個軍的增援，計畫以第八、第九和第十等三個集團軍的兵力向俄軍右側實施深遠迂迴，擬用突擊集團從北、西兩個方向實施兩面夾擊，圍殲在希萊嫩西南170公里正面上展開的俄國西韋爾斯將軍所轄的第十集團軍。德國和奧匈在東線的全部軍隊將聯合發動雙管齊下的大規模進攻，一路在東普魯士，另一路遠在喀爾巴阡山地區，同時向俄國大公的南、北兩冀展開攻勢。法金漢曾對此尖刻地指出，相隔600公里的兩翼進攻不可能形成有效的聯繫，魯登道夫對奧匈的軍隊也不抱幻想，在軍事行動中，他們全身心放在北翼的德軍上。
1月下旬，德軍和奧匈軍隊轉入進攻，向桑博爾和斯特雷實施突擊，幾乎與此同時，俄軍第八集團軍也發起了進攻。由於在山地複雜地形條件下進行冬季作戰，雙方又多次發生遭遇戰，俄軍進展遲緩，直到2月初，俄軍第八集團軍右翼才佔領喀爾巴阡山的科內奇納、巴利格魯德地段。在斯特雷方向，俄軍頑強防禦，但方面軍左翼軍隊在德奧聯軍優勢兵力的壓迫下，被迫向普魯特河和德涅斯特河撤退。依照魯登道夫的計畫，他的北翼大軍將突然前伸，穿過安格拉普河-勒岑湖區一線，抓住那裡的俄軍第十集團軍並殲之於瓮中。為了掩蓋德第九集團軍的部隊向北調動，德第九集團軍的余部於1月31日在博利莫夫發動了一場追求轟動效應的進攻，此次戰鬥的一個特點是旨在引起紛紛議論，因此它第一次使用了1·8萬枚毒氣彈。2月7日德第八集團軍在奧古斯圖夫方向對俄軍左翼發起進攻，翌日德第十集團軍向韋爾日博洛沃和蘇瓦烏基方向上的俄軍右翼實施迂迴突擊，德軍這兩個集團軍的進攻出乎俄軍統帥部的意料，在俄第十集團軍總退卻時，步兵第二十軍陷於困境，在經過頑強的防禦戰後被圍困於奧古斯圖夫，該軍的頑強抵抗阻止了德軍進攻達10天之久。