双方主力舰队的首次海战发生于1914年8月28日。是日，英国海军组织了一次对在黑尔戈兰岛附近巡逻的德国战舰的袭击。这个戒备森严的设防岛屿拱卫着约40英里以东的德国海军基地，是出入基尔运河的海上门户。由英国海军中将戴维·贝蒂率领的、由几艘轻巡洋舰和驱逐舰支援的快速战斗巡洋舰，利用大雾，向大胆出击的德国分舰队发起猛攻。在守备在威廉港的德国主力舰队能够起航前，这支英国海军中队连续击沉了3艘德国巡洋舰和1艘驱逐舰，并安全撤离。这次出击证实了英国中小型海军舰队的优势，德国舰队遭受了一次重创。
英、德主力海军在北海的第二次海战发生于1915年1月24日。由德国海军中将弗兰茨·冯·希佩尔率领的拥有8艘巡洋舰和19艘驱逐舰的海军中队，前一天夜晚，由威廉港出发，把攻击目标指向北海中部多格尔沙洲的英国海军巡逻艇和渔船。英国海军依靠截获的无线电报得知这次袭击。他们派出了仍以贝蒂为指挥的，拥有5艘战斗巡洋舰、7艘轻巡洋舰和30艘驱逐舰的联合海军中队，迎击德国的袭击舰。另有由海军上将约翰·杰利科率领的庞大的主力舰，随时驰援贝蒂。因此，这是一次英方有充分准备，而出乎德方意料的较量。急速返航的德国舰队，在与追击中的英国舰只长达5小时的激战中，先后有1艘战斗巡洋舰被击沉，两艘受创，954名海员丧生。英国有两艘舰船受损和15人阵亡。海战虽以英国的胜利告终，但德国主力舰队实力和海岸炮火威胁并未受到根本性的削弱，因而两国在北海仍孕育着新的大战。
一年多以后，当凡尔登战役还在激烈进行的时候，英、德海军于1916年5月31日至6月1日，进行了自开战以来规模最大的海战。由于海战的地点在北欧日德兰半岛的斯卡格拉克海峡附近，常称作“日德兰海战”。海战爆发前三个月，刚被任命为德国公海舰队总司令的赖因哈德·谢尔海军上将求战心切，急于打破英国的封锁。为了寻求战机，他派出小批巡洋舰，沿着英国沿海地区开始了一系列“打了就跑”的袭击，意在吸引英舰追击，以便将其引入德国主力舰队射程范围，加以聚歼。5月31日，由希佩尔率领的、沿着丹麦海岸驶向斯卡格拉克海峡的德国海军中队，终于引来了英国海军的拦截。英国海军司令约翰·杰利科和海军中将戴维·贝蒂分别率领着主力舰队和分舰队，从基地出发，向东驶去。当日午后2时左右，英国分舰队与德国海军中队前锋相遇，海战即刻爆发。全速前进的英国分舰队有6艘战斗巡洋舰走在最前面，急于截断对方后路，以便让自己的后续舰队，包括4艘速度稍慢但战斗力更强的战列舰以及杰利科率领的27艘主力舰，能够合围聚歼德舰。这样不免拉大了自己与后续舰只和主力舰队的距离，愈来愈靠近对方舰只的射程范围。掉头后转的德国海军中队乘势发起进攻，使孤军深入、暂时失去数量优势的英舰很快处于对方的首尾夹击之中。在激烈的战斗中，英国战斗巡洋舰“玛丽王后号”、“不屈号”先后被击沉，除“新西兰号”外，其余各舰也被击中受伤。英德海军战斗前沿实力发生变化。不久，4艘英国战列舰、德国公海舰队司令谢尔的主力，以及英国主力舰队的前锋相继赶到，战斗规模进一步扩大。在四百多平方英里的洋面上，数以百计的战舰横冲直撞，疯狂地相互对射，昔日平静的日德兰海滨，炮声轰鸣，巨浪翻滚，火光冲天。目力所及，人们看到的是漂浮在水面的死鱼，上下颠簸、挣扎着的落水人群，血肉模糊的尸体和被炸舰船的散落碎片。激战导致了英舰“防卫号”、“无敌号”和“黑太子号”等重型舰只相继中弹沉没。德国的“威斯巴登号”轻巡洋舰、“吕措夫号”战斗巡洋舰和“波默恩号”主力舰，也先后被击中或遭受重创后沉没。战斗持续至黄昏，天色变暗，薄雾变浓，双方用驱逐舰发射鱼雷相互攻击，德国有5艘驱逐舰被击沉，英方则有8艘驱逐舰被摧毁。由于英国主力舰队陆续投入战斗，德舰司令谢尔已察觉到对方实力在增强，持续战斗于己不利，于是乘夜色降临施放烟幕，掉转航向，撤向本国港口。英国主力舰队不愿冒险夜战，在次日拂晓获知德舰已安全离去时，也将舰队撤回基地。至此，海战正式结束。
日德兰海战，对英、德双方的海军战略和技术都是一场严峻考验。战时，德国出动军舰101艘，英国出动151艘，经过激烈的交锋，德国有1艘大舰、10艘小舰被击沉，11艘其他舰只受到重创，约2500名海军官兵葬身海底；英国有11艘小舰和3艘大舰被击沉，6艘其他舰只受损，约6900人被大海吞没。在实际吨位上，英国损失的吨位数几乎是德国的两倍。造成这种差别的原因在于德国海军在防护设备、射击技术、信号技术、测距和夜战设备等方面的优势，反映了在第二次科技与工业革命条件下，后起的新兴工业国超越老牌资本主义工业国的客观现实。但是，由于在总体上英国海军仍然实力雄厚，并控制着制海权，德国仍不能打破海上的被动局面。日德兰海战后，北海依然被封锁，直到大战结束，德国舰队也不敢贸然出海作战。但是德国并未放弃打破封锁的努力，而是将海战的重点从远洋航队转向大规模的无限制潜艇战。
早在1915年2月，德国已开始实行无限制潜艇战。德国是第一个认识到潜艇具有反敌对国商船航运作战潜力的交战国家。潜艇的威力在于事先无须调查是敌对国家还是中立国商船，不发出警告就在水下发起攻击，而根据现行的海上战利品法是应当首先区分清楚的，否则，不仅物质财富，而且交战国或中立国的平民生命都会遭受损失。但是，当人们试图遵守国际法的规定，让潜艇在商船附近浮出水面，检查商船，让船上人员安全撤离时，常常会被伪装的、备有火炮的“商船”所击沉。因而，德国的潜艇战经常处于进退两难的境地：为了迎合中立国对不人道的潜艇战的抗议，一再缓和其方法；而为了有效地损害敌国的贸易，特别是军需品交易，又被迫不受限制地使用这一武器。直到1915年2月4日，针对三个月前英国宣布北海为作战区，德国才相应宣布：英伦三岛周围水域为作战地区，活动在这一区域的协约国商船将受到鱼雷攻击，事先不予以警告；中立国的船只也不例外。
德国实行无限制潜艇战以后，对协约国乃至中立国的海运和贸易构成重大威胁。仅过了三个月，英国定期海轮“卢西塔尼亚号”在离开爱尔兰海岸以后便遭到鱼雷攻击。在将近1200名遇难者中，约有120名美国公民。尽管这艘客轮运载着在美国制造而供协约国使用的军需物资，但由于生命的损失所引起的震动，美国仍在一系列照会中对这种作战方式提出最强烈的抗议。威尔逊总统警告德国人，如果再次发生类似的行为将被认为是不友好的、蓄意制造的事件，美国将“不会省略任何言论或行动”。为了避免引起新的国际纠纷，德国颁布了一系列限制潜艇战的命令，不再充分使用这一武器，到1915年9月间甚至完全停止了在不列颠周围水域的潜艇战。美国也抗议英国和法国违背国际法对敌对国实行封锁的做法，要求它们在战争法范围内重视遵守海洋自由的原则，但这一抗议没有取得什么结果。英国不仅通过歧视性的措施阻止中立国贸易，而且阻挠粮食途经北海运往德国。其结果是，1916年年初短短几个月内，由斯堪的纳维亚半岛输往德国的食品就下降了一半；而协约国在海上的航行，只是部分地受到妨碍。由于英国不放弃饥饿封锁方法，1916年2月德国重新恢复了潜艇战。虽然攻击的目标和范围有所限制，但力度进一步加大：潜艇可在所有海洋不加警告就攻击敌国的武装商船；在作战地区可以攻击非武装敌国商船。1916年3月24日，法国客轮“舒赛兹”号被鱼雷击沉于英吉利海峡，成为德国恢复潜艇战后的一个较大牺牲品。由于数名搭乘该船的美国人丧生，此举招致美国向德国发出最后通牒，美德关系处于破裂的边缘。迫于美国的压力，德国不得不抑制自己，在一段时间内减少，甚至再次停止了无限制潜艇战。
这种无奈的政策变化，间接地造成了日德兰海战的发生。但海战结束后，英国的海上封锁并未解除。在大型舰队无法在水面取得决定性胜利的条件下，处境日益困难的德国决定恢复无限制潜艇战。从1917年2月1日起，德国的潜艇威力已使英国的海上物资供应受到沉重打击。当年2月，德国已击沉总吨位达54万吨的船只；3月上升至57.8万吨；4月，由于白昼的延长，击沉的船只已达87.4万吨。在第一次世界大战期间，英国商船被德国潜艇击沉的，估计在1300万吨至1900万吨之间。在实行无限制潜艇战的高峰期，德国潜艇平均每月击沉英国和其他协约国大约50万吨的商船。到1917年初夏，英国的海上运输已趋于瘫痪，战争所需物资严重不足，城市食品供应也发生危机。但是潜艇战的扩大也助长了协约国反潜艇能力的增强，除了猎潜艇等新式舰艇的出现，水听器和深水炸弹的使用，以及飞机侦察、在航道密布电网和有效的护航措施，也在不断弱化潜艇的威胁。而潜艇战引发的国际纠纷和道义上的谴责，也最终成为改变协约国与德奥集团力量对比的一个重要条件。潜艇战本身所具有的矛盾性，使得潜艇的使用无法从根本上改变德国在战时的处境。事实上，到1917年年底，潜艇对协约国的威胁已基本解除，德国开始承受潜艇战所带来的一系列不良后果。与此同时，德国国内经济和政治的形势也变得十分严峻，成为影响战争进程的重要因素。
四、战时经济和国内政治危机
从大战爆发以来，德国相继实施了各种各样的战略计划，包括1914年的施里芬计划、1915年击败俄国的计划、1916年在西线决定战局的计划、1915年至1917年的潜艇战和海战计划。但所有这些计划都未能帮助德国实现速胜战略。随着军事力量的耗竭和各种物资及战略资源的匮乏，德国国内的经济形势在不断恶化，民众的反战情绪日益增长，高层内部的矛盾冲突和斗争危机步步加深。这些都对战争进程和结局产生着十分重要的影响。
由于战争旷日持久，到1917年，德国的经济发展已严重衰退。其中农业生产因劳动力不足，人员、马匹和燃料被征用以满足军队和军火工业的需求，其产量、产值已大幅度下降。谷物、饲料、肉类产量1917年只有1914年的一半，加上海上封锁，食品奇缺已成为严重的社会问题。1916年冬，由于马铃薯歉收和面包、肉类的匮乏，人们用蔓青充饥，因而被称作“蔓青的冬天”。工业生产，由于转入战时轨道，资本和劳动力大幅度地投向军事工业部门，军火生产的急剧上升与民用消费品的显著下降形成鲜明对比。依据1916年12月发布的“兴登堡计划”，凡17岁至60岁的男子，一律被征调入伍；留在工厂中生产的劳动者，不得随意离岗；一切工厂、企业都必须服从军工生产的需要。兴登堡计划破坏了工业发展的内在平衡和节奏，加速了国民经济军事化，在农业长期受到忽视的情况下，把国家带到了饥饿的边缘。到1917年冬天，德国居民的食物供应较之战前已缩减2/3；至大战结束，除去贫困、疾病，仅因饥饿而死亡的人数已达75万。在这样的条件下，德国人民的反战情绪日益高涨。
大战爆发不久，德国社会民主党左派就以不同的形式展开反战宣传，号召抵制军事拨款，揭露战争的掠夺性质，呼吁加强各民族的国际团结。其中，以李卜克内西、卢森堡、蔡特金、梅林等人为代表的左派领袖对反战运动的高涨产生着十分重要的影响。卡尔·李卜克内西（1871—1919），为德国社会民主党创始人之一威廉·李卜克内西之子，早年参加社会主义运动，曾参与1907年社会主义青年组织国际联合会的创建。1912年他当选为国会议员。大战爆发后，他不顾社会民主党议会党团支持帝国主义战争的决定，在国会内以一票的少数反对政府的战争预算。1916年1月1日他与其他左派领袖组织斯巴达克派，开始有组织地领导群众性的反战运动。罗莎·卢森堡（1871—1919）为波兰籍女革命家。1893年她参加创建波兰社会民主党，1897年移居德国，积极参加德国工人运动。第一次世界大战时期，她站在国际主义立场上，团结各国左派，反对帝国主义和沙文主义，并参与创建左派组织斯巴达克派，与李卜克内西一道成为该派的主要领导人。在主要由年轻人组成的斯巴达克派中，卢森堡是思想上更敏锐，政治上更成熟，个人品质更完善、感人的杰出革命家。对当时德国政局具有重大影响的斯巴达克派的政策和基本路线都是她制定的，并带有她个人独立的品格和思想印记。她与李卜克内西，以及国际社会主义妇女运动领导人克拉拉·蔡特金（1857—1933）、德国社会民主党左翼理论家弗兰茨·梅林（1846—1919）一起，通过各种宣传和组织活动，把反战革命运动不断推向高潮。