Im Ersten Weltkrieg stand Serbien von Anfang an auf Seiten der Entente cordiale, seine Kriegsziele sahen eine Zerschlagung Österreich-Ungarns und die Vereinigung aller südslawischen Völker in einem gemeinsamen Staat vor. Auslöser des Krieges war das durch den großserbische Ideologien vertretenden und auch in der serbischen Regierung sehr einflussreichen Geheimbund Schwarze Hand angezettelte Attentat auf den österreichischen Thronfolger Franz Ferdinand von Österreich-Este. Serbien sah sich daraufhin mit einem unannehmbaren Ultimatum Österreichs konfrontiert, was eine Kettenreaktion auslöste, die den Kriegsausbruch in ganz Europa zur Folge hatte.
Die ersten Offensiven der Österreicher 1914 konnte die serbische Armee noch abwehren, sie erlitt dabei aber empfindliche Verluste. Ein schwerer Schlag war der Ausbruch einer Seuche im Winter 1914/15, der Zehntausende durch die Kämpfe und die schlechte Versorgungslage geschwächte Soldaten dahinraffte. Im Juli 1915 besetzte Serbien das benachbarte Albanien. Im Zuge einer koordinierten Offensive der Mittelmächte gegen das Land im Oktober 1915 zur Bereinigung der Balkanfront griffen jedoch österreichische, bulgarische und deutsche Truppen Serbien von drei Seiten an. Die serbische Armee entging zwar der völligen Vernichtung, musste sich aber zum Meer zurückziehen und erlitt dabei Verluste von weit über 90 Prozent der ursprünglichen Stärke. Währenddessen führten die Mittelmächte im besetzten Land ein strenges Besatzungsregime, dem die Serben mit Partisanenaktionen hartnäckig Widerstand leisteten. Mit der Niederlage der Mittelmächte 1918 durfte sich auch Serbien als Siegermacht betrachten, allerdings hatte es aufgrund der im Krieg erlittenen Verluste (offizielle Angaben 1,1 Millionen) etwa ein Drittel seiner Vorkriegsbevölkerung eingebüßt, die serbische Armee verlor allein 360.000 Mann.