З початком війни на території України розгорнулися бойові дії між російською армією та військами австро-німецького блоку. Росія створила тут Південно-Західний фронт, у складі якого діяв 47-й Український та 48-й Одеський полки. Мобілізувала українців й Австро-Угорщина. На її боці воював Легіон Українських січових стрільців та інші національні військові формування.

Однією з масштабних військових операцій 1914 р. стала Галицька битва (18 серпня - 21 вересня), де брали участь понад 1,5 млн вояків з обох сторін. Росіяни, створивши перевагу в живій силі над австро-угорськими військами, захопили Львів, Галич, узяли в облогу Перемишль і вийшли до Карпат. У тій битві Австро-Угорщина втратила 456 тис. вояків, а російська армія 227 тис., серед яких було чимало українців.

Командування збройних сил Австро-Угорщини докладало значних зусиль, щоб утримати фронт. Серед її військових частин, що оборонялися, значився і Легіон УСС, якому доручили оборону карпатських перевалів.

У жовтні російське командування на вимогу союзників направило частину своїх військ із Південно-Західного фронту на Північно-Західний (проти Німеччини), що послабило тиск на австро-угорські сили.

Восени 1914 р. загострилася ситуація на Чорному морі. У середині жовтня сюди увійшли німецькі кораблі й обстріляли Севастополь, Феодосію, Одесу, Новоросійськ. Для захисту узбережжя російському командуванню довелося створювати із частин Одеського військового округу окрему армію.

У листопаді 1914 р. протиборчі сторони перейшли до оборони по всій лінії Південно-Західного фронту, і ситуація впродовж зими тут не змінилася. Але навесні 1915 р. російські війська активізувалися й захопили Перемишль, полонивши 120 тис. австро-угорських вояків. 

Водночас росіяни розгорнули Карпатську операцію й поновили бої за гірські перевали, аби вийти через них до Угорщини. Проте здійснити свої плани їм не вдалося. 

Для Легіону УСС значною подією стала оборона гори Маківка (неподалік селища Славське на Львівщині), що тривала протягом весни 1915 р. Ці оборонні дії Січових стрільців мали стратегічне значення для всього театру війни. Після тих боїв австрійське командування повернуло січовиків із фронту для відпочинку й дозволило на основі легіонерських куренів створити полк, який очолив Григорій Коссак.

Улітку 1915 р. Галичина й частина Волині перебували під контролем австрійських і німецьких військ. Росіяни, зазнавши втрат, перейшли до оборони. Упродовж зими 1915-1916 рр. вони поповнювали свої армії резервістами.

Прагнучи реваншу, російське командування підготувало нову наступальну операцію, що дістала назву «Брусиловський прорив» (4 червня — 20 вересня 1916 р.). Маючи перевагу в живій силі, російські війська під командуванням генерала О. Брусилова прорвали оборону противника та захопили південну Галичину й Буковину. Однак ресурси Росії були вичерпані, і восени її війська зупинились на лінії Золочів — Галич — Станіслав (нині Івано-Франківськ) — Ворохта. Україні ці бої принесли нові руйнування й загибель великої кількості людей.

Останньою спробою росіян змінити ситуацію на Південно-Західному фронті на свою користь став червневий наступ 1917 р., що тривав усього два дні. Хоча російським військам вдалося захопити Галич і Калуш, розвинути успіх вони вже не змогли через обмежену кількість боєздатних частин. 

Війна виснажила протиборчі сторони й посилила в країнах економічну та політичну кризу. Найбільш гостро вона відчувалась у Росії, яка втратила 8 млн убитими, пораненими, полоненими. Ці втрати пов’язувалися з прорахунками керівництва державою та бездарністю генералів. Солдати відмовлялися виконувати накази командирів і вимагали припинення війни. За таких обставин австро-угорські та німецькі війська перейшли в наступ і змусили росіян відійти.

На початку війни на завойованій росіянами території було створено Галицьке військове генерал-губернаторство.

Військове генерал-губернаторство — адміністративно-територіальна й політична одиниця Російської імперії, створена в умовах війни на окупованих землях.

Новостворене губернаторство очолив Г. Бобринський, який заявляв: «Східна Галіція і Лемківщина — невіддільна частина Росії, тому їх адміністрація буде заснована на російських началах». Керувати повітами й містами призначалися російські чиновники, а сільськими общинами — офіцери царської армії. В окремих випадках на адміністративні посади призначали москвофілів, які були основою місцевих політичних сил, що підтримували російську адміністрацію на західноукраїнських землях. Такими діями вони загострювали становище в краї, розколюючи українство.

На цих територіях установлювався окупаційний режим, спрямований насамперед проти українського національного руху.

Позицію імперської влади щодо українства висловив тодішній міністр закордонних справ Росії Сергій Сазонов: «Тепер настав слушний момент, щоб раз і назавжди позбутися українського руху». Було заборонено діяльність майже всіх українських організацій, газет і журналів. Чимало громадських діячів було заарештовано або взято під нагляд поліції. На виконання цих завдань спрямовувалася дискримінаційна політика у сфері освіти, українського слова. Проводилась насильницька русифікація, здійснювались репресії проти місцевої інтелігенції та греко-католицької церкви.

Для остаточного знищення національного руху російська влада вдалася й до масових депортацій місцевого населення. 

Лише з Галичини було депортовано 12 тис. осіб, звинувачених у неблагонадійності.

Австро-Угорщина в умовах війни теж поступово змінювала своє ставлення до українського руху й українського населення.

Під час репресій загинуло 36 тис. українців. Населення Галичини й Буковини опинилося між двома ворогами. 

Війна продовжувалась. Мобілізовані на фронт солдати гинули в боях, страждали від ран та хвороб, їхні настрої поступово змінювались. Проте й повертаючись до власної домівки, фронтовики бачили тяжкі наслідки війни. 

Наприкінці 1916 - на початку 1917 р. російська армія значною мірою втратила бойовий дух. Вона складалася вже з резерву — старших людей і зовсім молодих хлопців, якими часто командували не кадрові офіцери, а «прапорщики запасу» із цивільних людей, які пройшли кількамісячні курси.

На початку березня 1917 р. генерал А. Денікін так описував стан російської армії на Південно-Західному фронті: «Коні гинули від нестачі кормів, люди мерзли без чобіт та теплої білизни і хворіли тисячами; з неопалюваних вагонів, непристосованих для хворих і поранених, витягували трупи і складали, як дрова, на станційних платформах. Солдати кидали зброю, браталися з противником, тікали з фронту».

За вирощену та продану сільськогосподарську продукцію можна було купити значно менше товарів, ніж до війни. За таких умов селяни скорочували посівні площі.

Ускладнювали життя населенню й перебої в роботі транспорту. Залізниця насамперед забезпечувала потреби фронту, тоді як потяги з урожаєм часто застрягали на залізничних станціях і розкрадалися місцевими мешканцями та втікачами з фронту. У промислових центрах не вистачало продуктів. У 1917 р. ціни на товари широкого вжитку зросли майже втричі порівняно з довоєнними, а реальна заробітна плата скоротилася теж утричі.

Царський уряд намагався врегулювати продовольче питання надзвичайними заходами. У грудні 1916 р. було здійснено спробу централізованого розподілу хліба. Проте це активізувало чорний ринок.

Ще складнішим стало життя людей на західноукраїнських землях, де йшли бої. Відступаючи з Галичини влітку 1915 р., російське командування наказувало знищувати важливі об’єкти, транспортні шляхи, продовольство. Російський генерал І. Павський у телеграмі командувачу фронтом доповідав, що «всі інтендантські вантажі вивезено, залізниці зруйновано, станції розгромлено, потяги і вагони вивезено на схід».

Мирні люди ставали жертвами репресій як з боку російської, так і австро-угорської влади. Зазвичай вони набували характеру розправи на національному ґрунті. У вересні 1914 р. чорносотенці організували єврейський погром у Львові, а мадярські солдати закололи багнетами на вулиці Перемишля 40 арештованих українських інтелігентів і селян.