Первыми в 1915 году операции на Восточном фронте начали русские, однако им не удалось разбить противника на правом фланге Северо-Западного фронта. Более того, они «проспали» сосредоточение немецких сил в районе Августова, где были вынуждены немного отступить. Одновременно в Карпатах весь январь и февраль шли ожесточенные бои с австро-венгерскими войсками, поддержанными 90 тыс. немцев. В результате армии Брусилова пришлось оставить предгорья Карпат и закрепиться на линии обороны между реками Прут и Днестр. Компенсацией этих потерь для русских стало взятие 22 марта 1915 года стратегически важной крепости Перемышль и ее 120-тысячного гарнизона. Таким образом, для противника вновь создалась угроза прорыва русских войск на Венгерскую равнину, и немцы были вынуждены перебросить с Западного фронта на Восток несколько новых дивизий.
Именно для того, чтобы не допустить прорыва русских на равнины Венгрии, германское и австрийское командование подготовило и провело Горлицкую наступательную операцию. Для прорыва фронта в районе городка Горлица немецкое командование сняло с Западного фронта несколько отборных корпусов и объединило их в 11-ю армию под командованием генерала А. фон Макензена. Всего же на участке прорыва немецкие и австро-венгерские войска имели 126 тыс. солдат и офицеров против 60 тыс. у русских. Огромно было превосходство у центральных держав и в вооружении. Наступление немцев началось 2 мая после мощнейшего артиллерийского обстрела, и русский фронт в районе Карпат, как и планировал противник, был прорван. Всего Горлицкая операция длилась 52 дня и стала одной из самых крупных оборонительных для России операций Первой мировой войны. В итоге русским пришлось оставить Галицию, и теперь противник нависал над восточно-прусской группировкой российской армии сразу с трех сторон — Восточный фронт стал походить на дугу с выпуклостью в районе от Осовца до Соколя в 300 км, а в глубину от Брест-Лито века до левого фланга — в 200 км. И все же добиться решения главной задачи в ходе Горлицкой операции неприятелю так и не удалось. Русский фронт был не разгромлен, а только «продавлен», а после стратегического отхода вновь началось сосредоточение сил.
Летом 1915 года русская армия вела крупные оборонительные бои в Польше и Прибалтике. В крайне невыгодной для Северо-Западного фронта геостратегической ситуации, сложившейся после отступления из Карпат, 5 июля Ставка под угрозой окружения приняла решение о спрямлении линии фронта и выводе войск на линию Ломжа — Верхний Нарев — Брест-Литовск — Ковель. Решение это было единственно верным и полностью отвечало сложившейся обстановке. Таким образом, русская армия была вынуждена оставить Польшу, хотя грандиозный замысел германского командования об окружении русских войск в «польском мешке» так и не был осуществлен. Занятие немцами Галиции, Польши, Литвы и Курляндии было, разумеется, серьезным ударом для русских, но не привело к разгрому Восточного фронта и выходу России из войны с заключением сепаратного мира. Тщательный анализ сложившейся к осени ситуации на Восточном фронте привел немцев к заключению, что новые крупные наступательные операции здесь невозможны, и на восточно-европейском театре военных действий наступило временное затишье. К октябрю 1915 года фронт окончательно стабилизировался на линии Рига — Двинск — Барановичи — Тернополь. В ходе кампании 1915 года русские войска понесли самые большие потери за войну — около 2,5 млн человек убитыми, ранеными и пленными. Потери противника составили более 1 млн человек.
Поражение русских армий в 1915 году имело одно важное политическое последствие — в результате дворцовых интриг от своей должности был освобожден верховный главнокомандующий великий князь Николай Николаевич, а его функции возложил на себя царь Николай II, не обладавший совершенно никакими способностями к стратегическому мышлению и не пользовавшийся авторитетом в армии.
В отличие от Восточного на Западном фронте боевые действия приняли совсем другой характер. От границы Швейцарии и до побережья Северного моря во Фландрии образовался сплошной позиционный фронт, где противники держали упорную оборону. Вместо одной оборонительной линии окопов здесь появилось три, причем все они были связаны между собой разветвленной системой ходов. Перед позициями враждующих сторон устанавливались густые линии проволочных заграждений. Пробить такую оборону без мощнейшей артиллерийской подготовки стало попросту невозможно.
И все же весной 1915 года союзники по Антанте запланировали нанести по германцам два сильных удара — в Шампани у Сен-Мийеля и в Артуа у Арраса. В боях в Шампани, например, со стороны немцев участвовало 140 тыс. человек, англичан и французов — 250 тыс. Прорыв производился на участке шириной от 7 до 12 км, а плотность артиллерии составляла 15–20 орудий на километр фронта. Однако эти операции успеха союзникам не принесли — они продвигались всего по 3–4 км в сутки, а затем наступление и вовсе заглохло. Именно тогда у Берлина пропали последние опасения по поводу устойчивости своего Западного фронта, и немцы смело начали переброску войск на Восток для атаки на Россию.
Тогда же в боях с союзниками у города Ипр немецкое командование впервые применило боевые отравляющие вещества. Газовая атака для англичан была столь неожиданна, что они в панике оставили свои позиции. Всего 22 апреля во время этой знаменитой атаки немцев пострадало 15 тыс. английских солдат, из них 5 тыс. погибло.[25] В результате в рядах англичан образовалась практически необороняемая дыра шириной 10 км и глубиной 7 км. Однако, на счастье союзников, эта атака оказалась тактически не подготовленной и у немцев не было резервов, чтобы развить успех.
В 1915 году противоборствующие стороны приобрели новых союзников: летом в войну на стороне Антанты вступила Италия, в октябре к австро-германскому блоку присоединилась Болгария. В связи с этим образовались и новые фронты, наиболее крупным из них стал итальянский. Здесь Рим развернул четыре армии, состоявшие из 35 дивизий, в которых насчитывалось около 870 тыс. солдат и офицеров. Австро-Венгрия смогла поставить на борьбу с Италией только 20 дивизий. Принимая во внимание, что основная масса немецких и австро-венгерских войск была задействована на Западном и Восточном фронтах, в Альпах союзники по коалиции центральных держав решили прибегнуть к оборонительной тактике.
Используя свое численное превосходство, 24 мая 1915 года итальянские войска перешли в наступление в районе реки Изон-цо, однако прорвать оборону австрийцев в Альпах им так и не удалось. В середине июня в районе Изонцо итальянцы предприняли второе наступление на австрийские позиции, осенью — третье, а потом четвертое. Однако достичь поставленной цели и прорвать оборону противника не смогли — им катастрофически не хватало боеприпасов, слаба была поддержка артиллерии, а уровень профессиональной подготовки командных кадров оставлял желать лучшего даже по сравнению с многоязыкой армией Австро-Венгрии. За шесть месяцев боев итальянцы понесли огромные потери в 280 тыс. человек и лишились своих лучших кадров. И все же наступление итальянской армии при Изонцо оказало огромную помощь России — австрийцы были вынуждены перебросить на новый фронт 25 своих дивизий из Галиции и Сербии. Это было единственной реальной помощью России, находившейся в то время в крайне непростом положении.[26]
Предательское вступление Болгарии в войну на стороне Германии против своих славянских братьев резко ухудшило стратегическое положение Сербии. Сербия и Черногория остались одни против блока центральных держав, к которым примкнула руководимая царем Фердинандом из немецкой династии Кобур-гов Болгария. Теперь против маленькой Сербии было сосредоточено 10 немецких, 8 австро-венгерских и 11 болгарских дивизий, в рядах которых находилось свыше полумиллиона человек, в то время как у самих сербов под ружьем было в два раза меньше. Союзники по Антанте оказывали крайне недостаточную помощь Белграду — только 5 октября в Салониках был высажен англофранцузский экспедиционный корпус, насчитывающий первоначально лишь 20 тыс. человек. Помощь эта была крайне недостаточная и запоздалая.