העילה המיידית שהביאה לפרוץ המלחמה הוא רצח פרנץ פרדיננד, הארכידוכס ויורש העצר האוסטרי בידי סטודנט סרבי מבוסניה, גברילו פרינציפ. הרצח אירע ב-28 ביוני 1914 בסרייבו, בירת בוסניה, שהייתה בתחום האימפריה האוסטרו-הונגרית. תושבי סרייבו היו סלאבים ושאפו להתאחד עם המדינה השכנה סרביה. בעקבות הרצח דרשה ממשלת אוסטריה מסרביה כמה דרישות שאחת מהן הייתה שחוקרי הרצח יהיו חוקרים אוסטרים. סרביה הסכימה לכל דרישות אוסטריה אך סירבה לדרישה לנוכחות אוסטרית בחקירה וראתה בה פגיעה בריבונותה. בתגובה הכריזה הממלכה האוסטרו-הונגרית מלחמה על סרביה ופלשה אליה. רוסיה, שהייתה בעלת בריתה של סרביה, הכריזה מלחמה על אוסטריה והחלה בגיוס צבא. מערכת הבריתות באירופה הופעלה. על-אף שההתנקשות הובילה לפרוץ המלחמה, הייתה זו כאמור רק עילה. המלחמה פרצה בעקבות סכסוכים פנימיים באירופה, ששורשיהם נעוצים בסוף המאה ה-19 ותחילת המאה ה-20.

המלחמה בין צרפת לפרוסיה בשנים 1870 - 1871 הביאה עמה לא רק את ביסוסה של הקיסרות הגרמנית, אלא גם מורשת של טינה בין צרפת לגרמניה, בעקבות הסיפוח הגרמני של אלזס-לורן. תחת הדרכתו הפוליטית של הקאנצלר הראשון שלה, אוטו פון ביסמרק, חיזקה גרמניה את מעמדה באירופה באמצעות ברית עם אוסטרו-הונגריה והבנה דיפלומטית עם רוסיה.

הכתרתו של וילהלם השני לקייזר בשנת 1888, הביאה לכס המלכות הגרמני שליט צעיר, הנחוש בדעתו לכוון את המדיניות בעצמו, חרף שיפוטו הדיפלומטי הפזיז. בשל תוצאות הבחירות ב-1890, בהן הגיעו מפלגות המרכז והשמאל להישגים מרשימים, וגם, חלקית, בשל חוסר חיבתו לקנצלר, שהדריך את סבו במשך רוב הקריירה שלו, הביא וילהלם להתפטרותו של ביסמרק.

חלק ניכר מהישגיו של ביסמרק ירד לטמיון בשנים שבאו לאחר מכן, כיוון שווילהלם לא הצליח לחדש את ההסכם עם רוסיה, ועל ידי כך העניק לרפובליקה הצרפתית הזדמנות להשלים (1891-1894) ברית מלאה עם האימפריה הרוסית. גרוע מכך, וילהלם לקח על עצמו את בנייתו של צי ימי גדול המסוגל לאיים על שליטתה הימית בת המאה של האימפריה הבריטית, ובכך עודד את ההסכמה הלבבית (Entente Cordiale) האנגלו-צרפתית ב-1904 והרחבתה ב-1907 כך שתכלול גם את רוסיה.

היריבות בין הכוחות החריפה מ-1880 במאבק הקולוניאלי על אפריקה, שהביא חלקים נרחבים מאפריקה ואסיה תחת שלטון אירופי במשך רבע המאה הבאה. אפילו ביסמרק, שהיה בעבר הססן לגבי מדיניות אימפריאליסטית, היה מוכן להתפשר ולהשקיע משאבים בקולוניות. כך גבר המתח בין אנגליה לגרמניה, כאשר ההשתלטויות הטריטוריאליות הגרמניות באפריקה ובאוקיינוס השקט איימו לפגוע באינטרסים אסטרטגיים ומסחריים של הממלכה המאוחדת. תמיכתו של וילהלם בשחרור מרוקו מצרפת, בת הברית האסטרטגית החדשה של הממלכה המאוחדת, עוררה את משבר טנג'יר (1911), ונוכחות כוחות גרמנים ימיים במרוקו העמידה במבחן את הקואליציה הבריטית-צרפתית.

מרכיב מרכזי במתיחות הדיפלומטית, שהלכה וגברה, היה עלייתן של שאיפות לאומיות חזקות במדינות הבלקן, שקיוו לתמיכה מגרמניה, אוסטרו-הונגריה ורוסיה. עלייתם של חוגים אנטי-אוסטריים בסרביה בעקבות ההפיכה (1903) תרמה אף היא למשבר נוסף ב-1908 בנושא הסיפוח האוסטרי החד-צדדי של בוסניה-הרצגובינה. לכך תרם גם הלחץ הגרמני על רוסיה (שהייתה חלשה הן בשל תבוסתה במלחמת רוסיה-יפן (1904 - 1905) והן בשל אי-סדר מהפכני בתוכה פנימה) שגרם לה לוותר באורח משפיל בנושא זה.

התאוששותה המהירה של רוסיה לאחר 1909 הביאה את השלטונות הגרמנים לתמיכה במלחמת מנע, על-מנת לשבור את ה"כיתור" כביכול של ההסכמה הלבבית, לפני שחימושה-מחדש של רוסיה יוכל להטות את הכף כנגד גרמניה ואוסטרו-הונגריה. כבר ב-1913 תכננו צרפת וגרמניה להרחיב את שירות החובה הצבאי, בעוד שהממלכה המאוחדת נכנסה להסכמות ימיות עם צרפת במהלך השנה הקודמת.