1914年在南部斯拉夫境内发生了两次大的战役。8月12~20日，奥匈军队在波乔雷克将军的率领下，投入20多万兵力向德里纳河的塞尔维亚军队发起进攻，爆发了米尔战役。同年12月，奥匈军队与塞尔维亚军队又在科卢巴拉进行争夺战。在上述两次战役中，25万塞尔维亚军队半数以上非伤即亡，而奥匈军队也死伤数万人。波乔雷克将军被奥匈皇帝解除军职，宣布退役。
1915年夏天，由于伤寒流行，约有15万塞尔维亚士兵染病，丧失了战斗力。1915年9月，保加利亚为夺回第二次巴尔干战争中失去的大片土地，站在同盟国一边向塞尔维亚发起进攻，决心占领整个马其顿、塞尔维亚南部地区和南多布罗查。从这年秋季起，塞尔维亚受到德国、奥匈和保加利亚三国军队从背后和侧翼的大举进攻，塞尔维亚军队被迫通过塞尔维亚和黑山向阿尔巴尼亚方向撤退。到了严寒的冬季，塞尔维亚政府和塞军最高指挥部决定将政府、议会和军队一起经阿尔巴尼亚撤退到亚得里亚海滨地区，因为当时意大利已向奥匈帝国宣战。撤退进行了一个月，饥饿和严寒造成约1.5万人死于阿尔巴尼亚山区。据南斯拉夫历史学家统计，1915年10月塞尔维亚军队有42万人，11月底到达科索沃时仅剩下30万人。他们在12月穿越阿尔巴尼亚时约有22万人，而在1916年2月到达科孚岛时已不足15万人。
1916年8月，罗马尼亚经过几次犹豫后，答应同协约国一起战斗，条件是奥匈帝国垮台后在分享战利品时，它要求得到特兰西瓦尼亚的全部领土，布科维纳和巴纳特也要割让给它;同时，它还要求俄国军队进入多布罗查地区，以协助它保卫南部边界免遭保加利亚的侵犯。1917年6月，希腊也站到协约国一边投入战斗，使巴尔干战场形势对同盟国越来越不利。在希腊科孚岛上经过几个月的休整后，10万多塞尔维亚军队于1916年下半年起同协约国军队一起投入了萨洛尼卡战役。1918年秋，塞尔维亚军队同英国、法国和希腊等协约国军队一起，彻底打败了保加利亚军队。塞尔维亚军队经过45天的战斗收复了塞尔维亚全境，并向奥匈帝国腹地进军。1918年11月1日，贝尔格莱德获得解放。
