В кампании 1916 г. стратегическая инициатива по-прежнему принадлежала Германии и немецкий генштаб решил, что если в прошлом году не удалось вывести из войны Россию, то в этом удастся это сделать с Францией. Германские войска начали наступление в районе укрепрайона Верден, вошедшее в историю как «верденская мясорубка»: за полгода боев немцам удалось вклиниться во французскую оборону на 7-10 км, потеряв при этом свыше 600 тыс. чел. Потери французов составили почти 360 тыс. чел. Положение Франции было крайне тяжёлым, Париж и Лондон постоянно давили на русских, требуя начать масштабное наступление. Кроме того, в отчаянном положении оказалась Италия.
Как и предупреждали русские офицеры, знакомые с ситуацией, итальянская армия обладала крайне низкой боеспособностью. За год итальянцы предприняли несколько наступлений в Альпах, но все они были безуспешными. В начале мая итальянские войска начали очередное наступление, но были отброшены, а австрийцы, перейдя в контрнаступление, создали угрозу полного разгрома итальянских войск. Рим умолял Россию о помощи, угрожая в противном случае выйти из войны (Год спустя, в ноябре 1917 г., когда Русский фронт перестал существовать, австрийцы начали наступление у Капоретто, и итальянская армия попросту разбежалась. Известны многочисленные случаи, когда целые полки или бригады в полном составе сдавались в плен немецким ротам или взводам и с оружием под музыку полковых оркестров шествовали в плен без конвоя). В итоге Франция оказалась в тяжёлом положении, а Италия – в критическом.
Зимой 1915/1916 гг. русские войска провели ряд успешных операций, разгромив турецкие войска и овладев важными в стратегическом отношении пунктами Эрзурум и Трапезунд. По общему плану Антанты Россия должна была перейти в наступление летом 1916 г. Основной удар должен был наносить Западный фронт против германских войск. Именно для него были предназначены основные резервы и поставки боеприпасов. Остальные фронты – Юго-Западный (действовал против австрийцев) и Северный (против германцев) получали всё по остаточному принципу. Командующий Юго-Западным фронтом А.А. Брусилов предложил нанести основной удар его фронтом против австрийцев. Однако Николай II как главнокомандующий не согласился с этим предложением, считая, что основной удар надо нанести против германцев. Всё же, обращая внимание на просьбы итальянцев, приказал Брусилову ускорить сроки подготовки к наступлению.
Наступление Юго-Западного фронта, вошедшее в историю как Брусиловский прорыв, началось 3 июня одновременно на фронте 550 км. Русским войскам удалось прорвать оборону противника на всём фронте и за две недели боев углубиться в оборону противника на 80-150 км. Австрийские войска понесли колоссальные потери – более 1,5 млн чел. (русские – 500 тыс. чел.). Русские войска освободили всю Волынь, Буковину и часть Галиции. Австрия была поставлена на грань катастрофы. С Французского и Итальянского фронтов были срочно переброшены 30 пехотных и 3 кавалерийские дивизии противника (более 500 тыс. человек) – Италия была спасена, положение Франции намного улучшилось.
Однако русская Ставка по-прежнему считала направлением главного удара Западный фронт, который под командованием генерала Эверта не добился никаких серьёзных успехов. Именно туда гнали резервы и боеприпасы. Изменить направление главного удара Ставка решилась только тогда, когда войска Юго-Западного фронта окончательно выдохлись в результате наступления, а противник смог перебросить резервы с других фронтов. Вторая волна наступления Юго-Западного фронта значительного успеха уже не имела. Похоже, схожим образом была совершена ошибка в выборе направления главного удара СВО, переместив его с харьковского и киевского на донецкое направление. В результате Брусиловского прорыва произошёл перелом в войне, и стратегическая инициатива перешла к Антанте, но была упущена попытка окончательно разгромить Австро-Венгрию и победно завершить войну.