La Francia non si aspettava la guerra nel 1914, ma quando arrivò, in agosto, l’intera nazione si mobilitò con entusiasmo per due anni. Si specializzò nell’invio continuo di fanteria, solo per essere fermato ancora e ancora dall’artiglieria tedesca, dalle trincee, dal filo spinato e dalle mitragliatrici, con un tasso di vittime orribile. Nonostante la perdita dei principali distretti industriali, la Francia produsse un’enorme produzione di munizioni che armarono sia l’esercito francese che quello americano . Nel 1917 la fanteria era sull'orlo dell'ammutinamento, con la sensazione diffusa che ora toccasse agli americani assaltare le linee tedesche. Ma si mobilitarono e sconfissero la più grande offensiva tedesca, avvenuta nella primavera del 1918, che poi rovesciò gli invasori crollanti. Il novembre 1918 portò un’ondata di orgoglio e unità e una sfrenata richiesta di vendetta.
Preoccupata per i problemi interni, la Francia prestò poca attenzione alla politica estera nel periodo 1911-1914, sebbene estese il servizio militare a tre anni da due a causa delle forti obiezioni socialiste nel 1913. La rapida escalation della crisi balcanica del 1914 colse la Francia alla sprovvista, e giocò solo un piccolo ruolo nello scoppio della prima guerra mondiale . La crisi serba ha innescato una complessa serie di alleanze militari tra gli stati europei, portando la maggior parte del continente, compresa la Francia, a entrare in guerra nel giro di poche settimane. L'Austria e l'Ungheria hanno dichiarato guerra alla Serbia alla fine di luglio, innescando la mobilitazione russa. Il 1° agosto sia la Germania che la Francia ordinarono la mobilitazione. La Germania era molto meglio preparata militarmente di qualsiasi altro paese coinvolto, compresa la Francia. L'Impero tedesco, come alleato dell'Austria, dichiarò guerra alla Russia. La Francia era alleata della Russia e quindi era pronta a impegnarsi in guerra contro l’Impero tedesco. Il 3 agosto la Germania dichiarò guerra alla Francia e inviò i suoi eserciti attraverso il Belgio neutrale. La Gran Bretagna entrò in guerra il 4 agosto e iniziò a inviare truppe il 7 agosto.L’Italia , pur legata alla Germania, rimase neutrale per poi unirsi agli Alleati nel 1915.
Il "Piano Schlieffen" della Germania prevedeva di sconfiggere rapidamente i francesi. Catturarono Bruxelles, in Belgio, entro il 20 agosto e presto conquistarono gran parte della Francia settentrionale. Il piano originale era di proseguire verso sud-ovest e attaccareParigi da ovest. All'inizio di settembre si trovavano a 65 chilometri (40 miglia) da Parigi e il governo francese si era trasferito a Bordeaux. Gli Alleati fermarono finalmente l'avanzata a nord-est di Parigi presso il fiume Marna (5-12 settembre 1914).
La guerra divenne ora una situazione di stallo: il famoso "fronte occidentale" fu combattuto in gran parte in Francia e fu caratterizzato da pochissimi movimenti nonostante battaglie estremamente grandi e violente, spesso con tecnologia militare nuova e più distruttiva. Sul fronte occidentale, le piccole trincee improvvisate dei primi mesi diventarono rapidamente più profonde e complesse, diventando progressivamente vaste aree di opere difensive interconnesse. La guerra terrestre fu presto dominata dallo stallo fangoso e sanguinoso della guerra di trincea, una forma di guerra in cui entrambi gli eserciti avversari avevano linee di difesa statiche. La guerra di movimento si trasformò rapidamente in una guerra di posizione. Nessuna delle due parti avanzò molto, ma entrambe subirono centinaia di migliaia di vittime. Gli eserciti tedesco e alleato produssero essenzialmente un paio di trincee abbinate dal confine svizzero a sud fino alla costa belga del Mare del Nord. Nel frattempo, ampie zone della Francia nord-orientale finirono sotto il brutale controllo degli occupanti tedeschi.
La guerra di trincea prevalse sul fronte occidentale dal settembre 1914 al marzo 1918. Famose battaglie in Francia includono la battaglia di Verdun (durata 10 mesi dal 21 febbraio al 18 dicembre 1916), la battaglia della Somme (dal 1 luglio al 18 novembre 1916) e cinque conflitti separati chiamati Battaglia di Ypres (dal 1914 al 1918).
Dopo che il leader socialista Jean Jaurès, un pacifista, fu assassinato all’inizio della guerra, il movimento socialista francese abbandonò le sue posizioni antimilitariste e si unì allo sforzo bellico nazionale. Il primo ministro René Viviani ha chiesto l'unità, una "Union sacrée" ("Unione sacra"), che era una tregua in tempo di guerra tra le fazioni di destra e di sinistra che avevano combattuto aspramente. La Francia aveva pochi dissidenti. Tuttavia, la stanchezza della guerra divenne un fattore importante nel 1917, raggiungendo anche l'esercito. I soldati erano riluttanti ad attaccare; L'ammutinamento fu un fattore poiché i soldati dissero che era meglio aspettare l'arrivo di milioni di americani. I soldati protestavano non solo contro l’inutilità degli assalti frontali di fronte alle mitragliatrici tedesche, ma anche contro il degrado delle condizioni in prima linea e in patria, in particolare congedi poco frequenti, cibo scadente, utilizzo di coloniali africani e asiatici sul fronte interno e preoccupazioni per il benessere delle loro mogli e dei loro figli.
Dopo aver sconfitto la Russia nel 1917, la Germania ora poteva concentrarsi sul fronte occidentale e pianificare un assalto a tutto campo nella primavera del 1918, ma dovette farlo prima che l’esercito americano in rapida crescita giocasse un ruolo. Nel marzo 1918 la Germania lanciò la sua offensiva e a maggio aveva raggiunto la Marna ed era di nuovo vicina a Parigi. Tuttavia, nella seconda battaglia della Marna (dal 15 luglio al 6 agosto 1918), la linea alleata tenne. Gli Alleati passarono quindi all'offensiva. I tedeschi, senza rinforzi, furono sopraffatti giorno dopo giorno e l'alto comando vide che la situazione era senza speranza. L'Austria e la Turchia crollarono e il governo del Kaiser cadde. La Germania firmò l'Armistizio che pose fine ai combattimenti a partire dall'11 novembre 1918, "l'undicesima ora dell'undicesimo giorno dell'undicesimo mese".