Стратегические планы Антанты на 1917 г. строились из расчёта превосходства в силах над странами германского блока. В начале года в вооружённых силах государств Антанты насчитывался 21 млн человек, в то время как у противника — 10 млн. Германия и Австро-Венгрия предполагали обороняться на всех сухопутных фронтах. Верховное командование Антанты намеревалось согласованными ударами нанести им окончательное поражение.
Основные положения этого плана были согласованы в ноябре 1916 г. на очередной межсоюзнической конференции в Шантийи (в 40 км от Парижа). После неё Ставка Верховного главнокомандующего русской армией приказала командующим фронтами подготовить свои предложения по поводу предстоящего наступления. В январе — феврале в Петрограде состоялась новая конференция, в ходе которой российское правительство под нажимом союзников согласилось начать осуществление крупных наступательных операций не позднее 1 мая.
Через две недели после отъезда из Петрограда союзнических делегаций в России началась революция. Несмотря на рост антивоенных настроений в стране, революционное брожение в армии и падение дисциплины в войсках, Временное правительство взяло курс на продолжение войны.
Тем временем на Западном фронте вовсю шла подготовка к весеннему наступлению. По предложению французского главнокомандующего генерала Р. Ж. Нивеля наступление велось на 40-километровом участке фронта между Реймсом и Суассоном.
В боях активное участие приняли войска Русского экспедиционного корпуса, прибывшего во Францию в 1916 г.
В течение 27 дней союзники пытались прорвать оборону немцев, но сделать это не удалось, несмотря на огромные потери (свыше 345 тыс. чел). Провал наступления привёл к снятию Нивеля со своего поста. Новым главнокомандующим во Франции стал генерал А. Петен.
Теперь союзники с ещё большей активностью стали добиваться от России активизации военных действий на Восточном фронте, прибегая к неприкрытому шантажу. В мае Временное правительство было извещено, что если оно не сможет организовать в ближайшее время наступление, то останется без поддержки Антанты.
Однако русская армия всё более утрачивала свою боеспособность. Временное правительство столкнулось с массовым отказом солдат продолжать войну.
По некоторым оценкам, с начала Февральской революции из действующей русской армии дезертировали 2 млн человек. Участились случаи братания на фронте с противником, отказа выполнять приказы о перегруппировке, производить инженерные работы, связанные с подготовкой наступления. Нередки были случаи расправы над офицерами. Солдаты не понимали, за что они воюют.
14 мая 1917 г. на проходившем в русской Ставке совещании командующих фронтами было признано, что армия не в состоянии вести успешные боевые действия. Командующий Северным фронтом генерал А. М. Драгомиров заявил, что общее настроение армии — мир во что бы то ни стало.
Важнейшим фактором, влиявшим на настроение в войсках, являлась также нехватка продовольствия, фуража, лошадей. Резко негативную реакцию генералитета вызвали меры правительства по демократизации армии, в частности «Декларация прав военнослужащих», опубликованная военным министром А. Ф. Керенским. Декларация уравнивала военнослужащих в правах с гражданским населением, закрепляя за солдатами право свободно высказывать свои политические и религиозные взгляды и состоять в политических партиях.
В конце июля, выступая на совещании в Ставке о причинах разложения армии, генерал А. И. Деникин заявил: «Я слышал, что большевизм разрушил армию. Я это отвергаю... Разрушили армию другие, проводившие разрушавшее армию военное законодательство последнего времени». Тем не менее подготовка к наступлению, ставшему для русской армии последним, продолжалась. Основная ударная группировка была сосредоточена на Юго-Западном фронте (главнокомандующий генерал А. Е. Гутор). Здесь удалось добиться трёхкратного превосходства над противником на участках предполагаемого прорыва. Операция началась 29 июня. После двухдневной артиллерийской подготовки русские войска, особенно 8-я армия под командованием генерала Л. Г. Корнилова, смогли добиться некоторого тактического успеха. Однако германское командование перебросило на опасный участок резервы и организовало контрудар. В результате фронт откатился на восток дальше той линии, с которой началось наступление. На Северном фронте в сентябре немцы нанесли удар в Прибалтике и заняли Ригу, а затем Моонзундские острова. Тем самым была создана прямая угроза дою Петрограда.
7 ноября (25 октября) 1917 г. в Петрограде произошло вооружённое восстание. Временное правительство было свергнуто, власть перешла к возглавляемому большевиками Совету народных комиссаров.
Одним из первых законодательных актов новой власти стал Декрет о мире, принятый II Всероссийским съездом Советов 8 ноября. Народный комиссариат иностранных дел, которым руководил Л. Д. Троцкий, обратился ко всем воюющим сторонам с нотой, в которой предлагал приступить к мирным переговорам. Ответа на это предложение не последовало. Германия, напротив, с готовностью согласилась начать переговоры, которые привели 15 декабря к подписанию соглашения о перемирии сроком на 28 дней. Через два дня соглашение вступило в силу. Через пять дней начались мирные переговоры.
В эти же дни на Итальянском фронте австрийские и немецкие войска нанесли серьёзное поражение итальянской армии в сражении под Капоретто. Начатое 24 октября наступление привело к прорыву на 60-километровом участке в районе Плеццо — Тольмино, после чего итальянские войска стали откатываться назад. Впервые с начала войны сражение развернулось на земле Италии. Противнику удалось занять территорию около 14 тыс. кв. км. Для оказания помощи в Италию были переброшены пять британских и шесть французских дивизий, что способствовало восстановлению линии обороны. Итальянский главнокомандующий Л. Кадорна был смещён со своего поста и заменён генералом А. Диацом.
В ходе битвы под Капоретто потери итальянской армии составили 11 тыс. убитыми, 280 тыс. пленными и 429 тыс. ранеными. Ещё более 350 тыс. солдат дезертировали с фронта.
В Месопотамии англичанам удалось нанести турецкой армии серьёзное поражение и 10—11 марта овладеть Багдадом. Русский экспедиционный корпус генерала Баратова также в середине марта перешёл в наступление, занял Хамадан и район города Керманшах и установил непосредственную связь с английскими войсками. На Ближнем Востоке англичане, используя кавалерию на верблюдах (верблюжий корпус), манёвренными действиями лишили турок источников питьевой воды. К концу 1917 г. они овладели территорией Палестины и стояли на границах Сирии.
В 1917 г. Антанте не удалось выполнить намеченное и разгромить Германию и её союзников.
Выход России из войны существенно ослабил Антанту, а вступление в войну США в апреле 1917 г. (в боевых действиях американцы приняли участие главным образом в 1918 г.) лишь частично компенсировало эту потерю.