Перед войной Германия прилагала немалые усилия для сокращения отставания от Великобритании в развитии и оснащении военно-морского флота, однако достигнуть паритета так и не удалось. Немецкий флот насчитывал 14 дредноутов, 4 линейных крейсера, 20 старых линкоров додредноутского типа и 97 эскадренных миноносцев. Англичане же располагали 20 дредноутами, 9 линейными крейсерами, 40 линкорами и 98 эскадренными миноносцами. Учитывая флоты других участников противоборствующих сторон, соотношение сил на море было явно в пользу Антанты.
Дредноуты — новейшие по тому времени линейные корабли. Это неофициальное название закрепилось за кораблями подобного типа в честь первого такого корабля — английского броненосца «Дредноут» («Неустрашимый»), построенного в 1905—1906 гг. и по своим боевым качествам значительно превосходившего все существовавшие в то время корабли.
Первым значительным сражением войны стал бой у острова Гельголанд в Северном море, где 28 августа 1914 г. немцы потеряли три лёгких крейсера, эскадренный миноносец и тральщик. Это поражение заставило немецкое командование отказаться от активной тактики. Однако уже 22 сентября последовал ответ: подводная лодка U-9 под командованием О. Веддигена потопила три английских крейсера, что вызвало некоторое замешательство в Лондоне, а у немецкого командования породило необоснованные надежды на то, что с помощью подлодок удастся всё-таки переломить ситуацию в свою пользу. Положение осложнялось тем, что до войны строительству подводного флота особого внимания не уделялось, и Германия располагала всего 20 лодками.
Сразу после начала войны Лондон установил блокаду побережья Германии с целью прервать поставки продовольствия и сырья на её рынок. Этими мерами ставилась задача в первую очередь прервать связи Германии со странами Латинской Америки. Накануне войны суммарный экспорт Германии в Латинскую Америку превышал суммарный экспорт в Африку и Азию. Из поставляемых оттуда товаров большое значение для Германии имела чилийская селитра.
Что касается европейских стран, то Германия для смягчения блокады активно пыталась использовать нейтральные Швецию, Норвегию, Данию и Нидерланды, которые помимо своих собственных товаров поставляли в Германию купленные в других странах, в том числе в Великобритании, промышленное сырьё и сельхозпродукцию.
Уже 2 сентября 1914 г. всё Северное море было объявлено зоной военных действий. Суда нейтральных государств тщательно обыскивались. По Акту о репрессалиях, принятому в марте 1915 г. британским парламентом, ни одно нейтральное судно не имело права заходить в германские порты. Эти действия Великобритании нарушали Лондонскую декларацию 1909 г., согласно которой нейтральные государства могли вести торговлю с воюющими странами. Ответом на установление блокады стало решение Берлина усилить подводную войну, атакуя не столько военные, сколько торговые суда противника. Официально подводная война была направлена только против судов Антанты, поэтому получила название «ограниченной». На самом же деле немецкие подлодки не раз топили суда нейтральных стран, в частности Испании, потерявшей 65 кораблей общим водоизмещением 140 тыс. т, Нидерландов, потерявших 88 судов, и т. п.
К началу 1915 г. англичане уничтожили все немецкие крейсерские силы (корабли, предназначавшиеся для ведения крейсерских операций — действий на морских коммуникациях с целью захвата или уничтожения торговых судов противника, нарушения морских перевозок и отвлечения сил вражеского флота), действовавшие на просторах Мирового океана. Самое большое крейсерское соединение — эскадра адмирала М. Шпее — погибла в декабре 1914 г. в бою у Фолклендских островов. На Балтике русскому флоту удалось не допустить немцев в Финский и Ботнический заливы, выполнив, таким образом, свою главную, оборонительную, задачу. Здесь 19 июня 1915 г. (2 июля) у острова Готланд состоялось сражение между двумя флотами. Отряд русских кораблей под командованием контр-адмирала М. К. Вяхирева (5 крейсеров и 8 эсминцев) вступил в артиллерийскую дуэль с немецкой эскадрой коммодора Карфа (3 крейсера, 7 эсминцев и минный заградитель). Успех сопутствовал россиянам.
Русские подбили немецкий минный заградитель «Альбатрос», который получил серьёзные повреждения. На нём начался пожар, после чего команда с трудом довела его до шведского берега. Другие немецкие корабли, получив повреждения, прекратили огонь и были вынуждены отступить. В этом бою впервые на русском флоте для корректировки огня были использованы данные радиоразведки.
Русский Черноморский флот в свою очередь потопил турецкий лёгкий крейсер, четыре канонерские лодки и минный заградитель, не понеся при этом никаких потерь.
Операции немецких подводных лодок вызвали обострение отношений Германии с нейтральными государствами, в первую очередь с США. После нападения лодки UB-29 на французский пароход «Сассекс», в результате которого погибли и были ранены 80 человек, в том числе несколько американцев, Белый дом направил в Берлин ультиматум, в котором требовал прекратить атаки пассажирских и торговых судов. Опасаясь вступления США в войну на стороне Антанты, немецкий кайзер в апреле 1916 г. принял решение перейти к ведению подводной войны «по правилам» и запретил топить торговые корабли. Отношение к этой проблеме вновь стало меняться после Ютландского боя.
Во второй половине 1916 г., после Брусиловского прорыва и боёв за Верден, в Берлине постепенно стали приходить к выводу о необходимости использовать любые, даже самые крайние средства, которые могли как-то повлиять на неблагоприятное для Германии развитие событий на фронтах.
В январе 1917 г. немецкое командование приняло решение о начале с 1 февраля неограниченной и беспощадной подводной войны в расчёте на то, что операциями субмарин удастся полностью прервать связи Англии с американским континентом. Эти расчёты, однако, не оправдались. Впрочем, первоначально немецкий флот добился впечатляющего успеха: уже в феврале потери противника составили 540 тыс. т торгового тоннажа. В апреле потери союзников на море достигли 881 тыс. т. Однако затем в результате предпринятых Антантой контрмер, в частности усиления охраны торговых судов, проведения крейсерских операций против подводных лодок, установки минных полей и пр., их потери стали снижаться и в сентябре 1917 г. составили 351,7 тыс. т. В то же время потери немецких подлодок росли. Всего за время войны немцы потеряли 178 субмарин.