1914年
1914年7月28日，在塞爾維亞拒絕奧匈的最後通牒後，奧匈對塞爾維亞宣戰。7月30日，俄羅斯帝國站在塞爾維亞一方加入了戰爭，8月1日，德國對俄宣戰，從而開啟了一戰的東線戰場。
東線北起波羅的海，南至羅馬尼亞，長900千米。在北面，德軍和俄軍交戰，而在南邊，俄軍和奧軍交戰。
由於德軍主力集中在西線，越過比利時邊境發動進攻，而在東線德國則選擇防守。因此，俄軍決定以西北方面軍進攻東普魯士，以西南方面軍進攻加利西亞，後者為主攻方向。
8月17日，俄軍兩個集團軍越過邊界線進入東普魯士，一開始取得勝利，奪取了貢賓嫩，但在8月29～30日的坦嫩貝格（坦能堡戰役） 戰役中遭德軍重創。德軍成功切斷了俄國第一第二集團軍的聯繫，集中力量消滅了第二集團軍，俄第二集團軍司令員薩姆索諾夫兵敗自殺。9月2日，俄軍退出德國邊境，尾隨而來的德軍在9月10日突破了俄軍防線，打開通向貢賓嫩的道路，但未能消滅俄國第一集團軍（馬祖里湖戰役）。
在南邊，8月18日，俄國西南方面軍向奧軍發起進攻，奧軍發動的反衝擊被擊退，隨後得到增援的俄軍大敗奧軍，9月3日占領利沃夫，隨後占領要塞城市普熱梅希爾。 （加利西亞戰役）。加利西亞戰役後，奧匈喪失了其在喀爾巴阡山脈東北的地域，不得不憑藉山脈地形和德軍增援繼續戰爭。
9月中旬，德奧聯軍向維斯瓦河方向發動進攻，隨即爆發華沙-伊萬哥羅德戰役，俄軍擊潰了奧軍，迫使側翼暴露的德軍撤退。10月，奧斯曼帝國加入同盟國一方作戰，開啟高加索戰線。11月的羅茲戰役，德俄雙方將目光重新移回北方，進行大規模的運動迂迴戰後，雙方均未達成既定目標。
1915年
年初，俄軍於1月23日向奧軍進攻，企圖奪取喀爾巴阡山脈山口，兵臨維也納和布達佩斯而將奧匈逐出戰爭。在喀爾巴阡戰役當中德奧聯軍阻止了俄軍的攻勢。4月，俄軍的攻勢剛剛告一段落，德奧軍的反擊隨機拉開。在德軍占據優勢的炮兵面前，素質不高的俄軍步兵承受了巨大打擊，第三集團軍基本喪失了戰鬥力。（戈利采-塔諾夫戰役，對戈爾利采的突破）
6月3日，德奧軍發動第二輪攻勢，22日，奧軍奪回了利沃夫，到了8月4日，德軍攻占了華沙。至此，奧匈已經奪回了去年戰爭中丟失的領土，而德軍也徹底解除了俄軍威脅西里西亞和波茲南的可能性。7月14日，德軍發動里加—沙夫利戰役，一直推進到維爾紐斯城郊。
10月14日，在得到同盟國許諾馬其頓的保證之後，保加利亞加入同盟國一方參戰，從側後給了塞爾維亞致命一擊。奧匈進攻一年的巴爾幹戰線在六周內土崩瓦解了。門的內格羅投降，11月，巴爾幹半島上同盟國成員已經通過鐵路聯繫起來了，彈藥奇缺的奧斯曼土耳其得到了大量德國的彈藥輸血。
1916年
2月21日，德軍向法國的凡爾登發動了大規模進攻。西線吃緊的情況下，法國再次要求俄國在東線發動進攻。儘管彈藥不足，3月18日俄軍以立陶宛地區的那拉奇湖進攻來應付法國人，但是再次遭受慘重的失敗。此後，奧軍也向意軍發動了進攻。
6月4日，布魯西洛夫突破在西烏克蘭打響 。四天后俄軍奪取了陸斯克，還留在交通樞紐以東的奧軍無法撤退，成批成批被俘虜，足足有二十萬人之多。德國不得不削弱凡爾登的戰力來補充東線，奧軍也調回了在義大利戰場上的一部分士兵。到了7月中旬，德奧軍隊阻止了俄軍的推進。
羅馬尼亞為了收回奧匈占領的特蘭西瓦尼亞，在8月24日，羅馬尼亞對奧匈宣戰。 但是羅馬尼亞軍隊缺乏大炮和機關槍，而宣戰又十分保密，俄軍沒有來得及制定支援羅馬尼亞的計畫，來自英法的援助更是少得可憐。
羅馬尼亞在特蘭西瓦尼亞採取攻勢，而在南邊採取守勢，起初攻勢一切順利，但是9月6日，圖特拉坎要塞被保加利亞軍攻克，羅馬尼亞一下面臨腹背受敵的局面，不得不收縮兵力確保首都。同盟國很快通力協作，11月24日，法肯森渡過多瑙河，12月6日同盟國聯軍攻克布加勒斯特，羅馬尼亞政府逃往雅西。12月底，戰線在羅馬尼亞東北部穩定下來。
1917年
年初，德軍攻占了維爾紐斯，隨後向拉脫維亞方向發動進攻。3月8日，二月革命爆發，沙皇退位，羅曼諾夫王朝結束。儘管俄國資產階級政府上台，但是新政府仍然繼續與同盟國的戰爭。布爾什維克希望俄國能夠退出戰爭，於是在3月15日發出命令，剝奪了軍官的軍事管理權。命令一下，大批不願意繼續作戰的底層士兵逃離軍隊投入了赤衛隊這邊來。臨時政府懼怕更多的軍人投向布爾什維克，因此一方面下達了嚴厲的命令處死逃兵，一方面由克倫斯基組織，發動了俄軍在一戰中的最後一次攻勢，克倫斯基攻勢。
6月，俄軍在加利西亞和西烏克蘭開始進攻，但在初期的勝利後，俄軍陷入缺乏補給的困境。7月1日到7日，德軍開始反擊，不但逐回了嵌入防線的俄軍，同時包圍了一部分俄軍。俄軍損失近十萬人，德軍前進了一百公里，烏克蘭的大門已經對德軍打開。
9月，科爾尼洛夫從前線返回，隨後發動政變，要求臨時政府下台，並且組織了向彼得格勒的進軍。臨時政府不得不和布爾什維克一起反對科爾尼洛夫。德軍抓住俄國內訌的時機，於9月1日發動里加戰役，隨後攻占里加，通過愛沙尼亞直接威脅彼得格勒。
10月，德軍在烏克蘭和白羅斯向東推進的同時，臨時政府與布爾什維克的矛盾進一步激化。11月7日，十月革命爆發，布爾什維克建立了蘇俄，並且開始準備與同盟國進行停戰談判。12月3日，談判開始。
1918年
德國的要求過於苛刻，引起蘇俄黨內極大的分歧，談判一度陷入僵局。德國隨後下達最後通牒，以打逼和，2月中旬，德軍占領了基輔。在這種情況下，蘇俄不得不於2月24日重啟談判並接受了苛刻的條件。3月3日，俄德雙方簽訂布列斯特契約， 蘇俄割讓波蘭和庫爾蘭地區給德國，巴統地區給奧斯曼土耳其，同時從芬蘭，白羅斯，波羅的海沿岸和烏克蘭撤出軍隊，允許以上地區獨立。俄國付給德國60億馬克的戰爭賠款。在契約簽署後，逃往俄國的羅馬尼亞政府也宣布投降，並在喪失大量領土的情況下與同盟國簽訂了契約。至此，一戰東線戰事完結。
9月份，在保加利亞向協約國投降之後，羅馬尼亞重新復國並對同盟國再次宣戰。11月11日，德國向協約國投降，蘇俄立即廢除了布列斯特契約並且開始向西進軍。東歐和原俄國境內的大規模內戰開始了。
