一年半後，歐洲戰場從原來的速決戰計劃，演變成了消耗戰，各方不得不挖掘戰争潛力。凡爾登和索姆河戰役是第二個階段的典型代表。
1915年，德國把戰争中心轉向俄國，意圖迫使其妥協，俄軍雖然慘敗，但是德國的戰略目的沒有達到。1916年，經過兩年消耗，雙方都精疲力竭，決定把今年作為突破口。鑒于東線的俄軍遭到削弱，同盟國決定把戰争重點轉到西線，将法國的凡爾登要塞作為進攻目标。1916年2月，德軍開始了曆時10個月的凡爾登戰役。
由于凡爾登是防守巴黎的門戶，是以，在1914年時，法國在這個地方建構了鋼筋水泥和重炮，機槍組成的防禦迷宮。德軍以這裡作為突破口，是因為從1914-1916的兩年間，這個地區比較平靜，使法軍忽略該地的重要性，以為德軍不會在此發動進攻，撤出了大部分堡壘，削減了凡爾登守備軍力。（德軍的計劃是圍點打援，甚至設計了具體的攻陷時間）
1916年2月21日，德軍對凡爾登進行了8.5小時的炮擊。當德軍沖向本以為完全被摧毀的法軍陣地時，法軍機關槍響起，之後，法國動員了19萬大軍前往支援。10個月的戰鬥，雙發反複争奪。到12月，戰役結束時，法軍傷亡46萬，德軍傷亡30萬。史稱凡爾登絞肉機。
凡爾登戰役開始後，法國霞飛将軍看出了德軍的意圖，選擇索姆河發動新的攻擊，客觀上制約了凡爾登的進攻。但是，德軍在索姆河構築了當時世界上最堅固的防禦工事。
6月下旬，英法對索姆河進行炮擊，随後發起攻擊。英軍在索姆河第一天，有6萬人陣亡被俘和失蹤。到7月中旬，英軍隻推進了2.5公裡。法軍5-7公裡。8月，英法參戰51個師，德軍31個師。英法聯軍傷亡30萬，德軍傷亡20萬。直到9-10月，英軍投入坦克後，形式才有轉變，但是沒有從根本上改變戰局。11月，随着天氣惡劣，戰役結束。英法聯軍傷亡80萬人，德軍50萬人。戰争結果隻是把前線推進了10公裡。
無戰果的戰争，對于資源缺乏的同盟國痛苦不堪，對于資源充足的協約國，則是頗有餘力。是以，這兩場無戰果的戰争，是一戰的轉折點。1917年，被戰争拖的疲憊不堪的俄國，先後爆發了2月，10月革命，列甯上台，與德國簽訂了停戰協定。
一戰，出現了新式武器。化學武器，坦克，飛機的發展，潛水艇，的出現的使用，部分改變了戰争格局。
1914年的英國，是海上強國，一開始就對德國進行海上封鎖。于是，英德雙方在多個海域展開了戰鬥。随着德國潛艇的使用，到1917年底，德國潛艇擊沉商船651艘，軍艦若幹（但是英國的海軍實力沒有受到影響）。德國的無限制潛艇戰，由于對商船的攻擊，導緻了美國對德宣戰。美國極大加強了協約國的力量，到一戰結束，美國在歐洲軍隊達到200萬。在美國影響下，許多國家加入協約國，對同盟國宣戰。
1918年，一戰進入第三階段，戰略決戰。此時，社會政治危機加劇，各國想結束戰争，但是都不願對自己不利的情況下停戰。在經曆了幾次重大戰役後，同盟國投降。簽訂了《凡爾賽條約》等一系列條約。各國的勢力發生變化。凡爾賽體系是戰勝國對戰敗國進行分贓的條約，也沒有解決各帝國之間的沖突，為二戰爆發埋下禍根。