Карпатах против Австро-Венгрии. Целью наступления в Восточной Пруссии было взятие Берлина.
Германское командование, решив упредить наступление русских, намечало нанести два удара (с севера — из Восточной Пруссии и с юга — из района Карпат) с целью окружить и уничтожить главные силы русской армии на территории Польши.
25 января (7) февраля 1915 г. 8-я и 10-я германские армии перешли в наступление из Восточной Пруссии против 10-й русской армии, располагавшейся у Мазурских озер. В упорных боях на реках Бобр и Нарев в феврале-марте русские войска в ходе Праснышских операций нанесли поражение неприятелю и оттеснили его назад в Восточную Пруссию.
Для поддержки наступления немцев на севере австро-германское командование 9(22) января начало наступление в Карпатах с целью освобождения осажденной русскими войсками австрийской крепости Перемышль (Пшемысль). 10 января 8-я русская армия также перешла в наступление. 9(22) марта после продолжительной осады русские войска взяли мощную крепости, в плен попал 120-тысячный гарнизон, было захвачено 900 орудий.
Не смирясь с поражениями, Германия готовила прорыв русского фронта в Галиции по линии Горлица — Громник. 19 апреля германская армия перешла в наступление, в результате чего 3-я русская армия вынуждена была начать отступление. Сказалось двойное превосходство австро-германских войск в живой силе, пулеметах, легкой и тяжелой артиллерии и боеприпасах. Русские войска оставили Перемышль, Львов, большую часть Галиции. Одновременно немцы усилили давление на северном участке Восточного фронта. Успехи немцев на Восточном фронте заставили Ставку менять стратегию, впервые была поставлена задача сохранения живой силы армии. В условиях новой стратегии русские армии начали отступление по всему фронту. Под угрозой окружения русской армии были оставлены Варшава, Вильно. В летней кампании 1915 г. было убито и ранено 1 410 000 человек, в плен попало 976 000 человек. Но не этот фактор подрывает дух русской армии, а принятое верховным командованием здравомыслящее решение об отступлении. Масштабы этого отступления, оставление ранее взятых городов и крепостей рождают в армии слухи об измене. Пессимистические настроения фронта передаются из армии в тыл. В тылу и в руководстве армии зреют настроения, что немца победить нельзя. Увольнение великого князя Николая Николаевича с поста Верховного главнокомандующего, который пользовался большим уважением среди солдат, также не способствовало поднятию духа армии, а роспуск Думы и отсрочка ее созыва были негативно восприняты либеральными кругами.
В октябре 1915 г. наступление немцев было остановлено под Ригой, Двинском, Минском, Сарнами, Ровно, Кременцом, Тарнополем, Каменец-Подольском. Фронт удалось стабилизировать, и до выхода России из войны он оставался в этом положении. На Кавказском фронте русские войска, развивая успех Сарыкамышских боев, в ходе Алашкертской операции 1915 г. успешно отразили зимнее наступление 3-й турецкой армии. После этого Отдельная Кавказская армия (генерал от инфантерии Н. Н. Юденич) уже не выпускала стратегической инициативы из своих рук до конца войны.
В ноябре того же года Россия ввела войска в Северный Иран. Попытка немцев и турок закрепить свое влияние в Иране была сорвана. Одновременно создались условия для установления взаимодействия с английскими войсками в Месопотамии. В результате германского наступления на Восточном фронте в 1915 г. российские войска были вытеснены из большей части Галиции, Польши, части Прибалтики и Белоруссии. Потери русской армии с начала войны составили 3,5 млн убитыми, ранеными и пленными, из них свыше 300 тыс. было убито, 1,5 млн попало в плен, офицерский корпус потерял 45 тыс. человек, кадровая армия была почти полностью выведена из строя. Очевидные причины поражения русской армии во второй половине 1915 года — людские потери, нехватка снарядов, орудий, — дополнялись отсутствием согласованных действий со стороны союзников. Они не сделали ничего, чтобы остановить переброску немецких дивизий с Западного фронта на Восточный (к сентябрю 1915 г. на русском фронте находилось 140 австро-германских дивизий, а на англо-французском — 91). Не дождалась Россия от своих союзников и помощи в вооружении. Обеспечивая передышку союзникам, Россия истощала силы Германии и свои собственные. На конференции представителей всех союзных армий в декабре 1915 г. в Шантильи (Франция) было принято решение о согласованных наступлениях союзных армий в 1916 г.
Военные операции 1916 г. Брусиловский прорыв. Главным событием кампании 1916 г. явилось наступление на Юго-Западном фронте (генерал от кавалерии А. А. Брусилов), вошедшее в историю под названием «Брусиловского прорыва». Оно началось по просьбе союзников на 11 дней раньше намеченного срока и было неожиданным для Германии, которая считала, что после поражений 1915 г. русские войска уже не смогут начать наступление. Весной 1916 г. немцы сосредоточили свои силы под Верденом, и Франция, как и в 1914 г., начала просить помощи у России. Италия под угрозой полного разгрома итальянской армии австро-венгерскими войсками также просила помощи у России. Перейдя в наступление 22 мая (4 июня) на 450-километровом фронте, русские войска в первые же дни прорвали сильную оборону австрийцев на нескольких участках и за три месяца продвинулись на глубину 80–120 км. Неприятель потерял до 1,5 млн человек, в том числе около 420 тыс. пленными. Как отмечал А. Ф. Керенский, Брусиловское наступление сорвало осаду Вердена и спасло Италию.
В срочном порядке, перебросив с Западного на австрийский фронт 11 дивизий, немцы смоги остановить наступление брусиловцев. Этому способствовали несогласованность военного руководства русских фронтов и медлительность командования союзников в выполнении своих обязательств перед Россией. Операции англо-французских войск на реке Сомме начались не через две недели после начала русского наступления, а лишь через месяц — в конце июня.
Успешные действия русских войск оказали большое влияние на всю кампанию 1916 г., сыграв решающую роль в захвате Антантой стратегической инициативы. Выжидавшая с начала войны Румыния примкнула к Антанте, вынудив немцев готовиться к противостоянию на новом русско-румынском фронте. Союзники имели реальные выгоды от открытия румынского фронта, но для России это было новым бременем, поскольку румынская армия к январю 1917 г. фактически развалилась, и русским войскам приходилось держать этот фронт в одиночку.
Победоносно для русской армии завершилась кампания 1916 г. на Кавказском фронте. Разгромив турок в последовательно проведенных Эрзерумской (февраль), Трапезундской (апрель), Эрзинджанской (июль) и Огнотской наступательных операциях, русские войска продвинулись в горных областях Турции на глубину до 250 км и овладели городами Эрзерум, Трапезунд, Огнот и Эрзинджан.
В Персии успешно действовал экспедиционный казачий корпус Баратова. Однако находившиеся там же английские войска отказались от совместных наступательных действий с русскими. Действия русских войск на Кавказе стали решающими для Ближневосточного театра: в конце 1916 г. им противостояли 27 турецких дивизий, тогда как англичанам в Сирии и Месопотамии — только 18.
Обладая значительным превосходством над турецкими силами на Черном море, российское верховное командование так и не смогло решиться на морскую десантную операцию с целью захвата проливной зоны в самом благоприятном для этого 1916 году. Все противостояние сторон на Черном море фактически свелось к артиллерийским поединкам с германским линейным крейсером под турецким флагом «Гебен». В то же время противостоящие турецкие сухопутные войска в 1916 г. были поставлены на грань катастрофы Кавказской армией под руководством командующего генерала Юденича.
Неудачи на фронтах рождают пессимистическое настроение в тылу. Даже генерал Алексеев в 1916 г. сомневался в победе русских в этой войне. В правительстве преобладала критика военных, недовольство действиями Ставки. В 1916 г. происходит окончательное падение авторитета власти, происходит потеря веры в способность царя выиграть войну, ухудшается материальное положение всех слоев общества (продовольственный кризис вызвал введение карточной системы снабжения населения, образование хлебных очередей), по стране прокатывается волна стачек рабочих (в октябре в Петрограде бастовало около 250 тыс. рабочих), растет число пораженцев — сторонников поражения России в войне, в армии растет число дезертиров (по данным Родзянко, число их в 1915–1916 г. дошло до 1,5 млн человек). Представители партии большевиков ведут активную пропаганду на фронтах против войны. В конце 1916 г. в либеральных кругах, в ответ на предложения приближенных царя ввести в больших городах военное положение и закрыть либеральные органы печати, растут настроения за устранение Николая II.
Распад Восточного фронта. В 1917 г. немецкое командование решило перейти к стратегической обороне на всех фронтах. На Восточном (Русском) и Кавказском фронтах наступило затишье. В апреле 1917 г. США вступили в войну на стороне Антанты, чем сразу обеспечили приоритетность