A Nagy Háború idején, miután a központi hatalmak megállították és elkergették Erdélyből a betolakodó román királyi hadsereget, a német és az osztrák–magyar hadműveletek már román területen folytatódtak, a Déli-Kárpátokból és a Duna vidékéről megindulva kiűzték a hátráló ellenséget Havasalföldről és Dobrudzsából. A futásban menedéket kereső „regáti sasok” még bukaresti fészküket is őrizetlenül hagyták, ahová százöt esztendővel ezelőtt, 1916. december 6-án August von Mackensen német tábornagy katonái és osztrák–magyar szövetségesei puskalövés nélkül vonultak be, elfoglalva a plojesti kőolaj-mezőket is.

A hadműveletekben operáló Falkenhayn-seregcsoportból (parancsnoka: Erich von Falkenhayn német gyalogsági tábornok), az erdélyi osztrák–magyar 1., a német 9. és a bukovinai osztrák–magyar 7. hadseregből alakult meg a Károly főherceg – a későbbi IV. Károly – parancsnoksága alatti Károly-seregarcvonal, amelynek vezetését 1916. november végén József főherceg vette át.

A németek Dél-Erdélyben a Szurduk-szorosból megindulva akarták áttörni a román állásokat, de egyik hágó körül sem alakítottak ki a támadás fő irányára utaló csoportosítást, hogy az ellenséget elbizonytalanítsák. A támadást a bajor Alpenkorps – amelynek soraiban küzdött fiatal tisztként Erwin Rommel, a második világháború legendás páncélos tábornoka – előretörése vezette be. Október 16-án a német hegyi csapatok az Olt völgyében megindultak. Másnap a trebinjei császári és királyi 2. hegyidandár a Vöröstoronyi-szorostól keletre, egy 2277 méter magasságban kanyargó hágóúton akart előrenyomulni, ám a rossz időjárás és a román ellenállás megtörte a kezdeti lendületet, ezért október 22-én leállították a hadművelet folytatását. Közben a Déli-Kárpátok hágóinak térségében fellángoltak a harcok. Október 23-án a bajor 11. gyaloghadosztály elfoglalta a Vulkán-hágót, másnap az első román város, Predeál került a központi hatalmak birtokába, miközben a császári és királyi 144. gyalogdandár Zsilvásár alá jutott.

Még szeptember elején tört be Bulgáriából Dobrudzsába Mackensen tábornagy német, török, bolgár és osztrák–magyar katonákból álló, 70 ezer fős hadserege, s viharos gyorsasággal ért el komoly sikereket a kétszeres túlerőben lévő románokkal szemben. Október 19-én megkezdődött Mackensen második dobrudzsai offenzívája, két nappal később elfoglalta Konstancát, aztán október 23-án elvágta Romániát a Fekete-tengertől.

November 12-én az Otto Viktor Kühne német altábornagy parancsnoksága alatti német 9. és osztrák–magyar 1. hadsereg a Vulkán- és a Szurduk-szoros térségéből megindult, és a november 14–18. közötti Zsil-völgyi csatában a német XXXIX. tartalék hadtest osztrák–magyar csapatok támogatásával betört Havasalföldre. E csoportosítás november 21-én elfoglalta Krajovát, három nap múlva partot váltott az Olton, hogy Bukarest felé folytassa támadását. Ugyanekkor a Mackensen-seregcsoport Szisztovónál átkelt a Duna román oldalára.

A mellékhadszíntérnek számító Keleti-Kárpátokban is súlyos harcok zajlottak, ahol az osztrák–magyar 1. hadsereg verte vissza az orosz erősítést kapott románok támadását. A Gyimesi-szorostól északra felvonult orosz 8. és 9. hadsereg által november 28-án az Úz és a Tatros völgyében megindított kárpáti csata december 12-ére kifulladt, mivel ott Friedrich von Gerok német altábornagy csoportja rendkívüli szívóssággal védekezett.

November 26. és december 2. között Dobrudzsában az orosz–román erők indítottak ellentámadást, ami eredménytelen maradt. November 29-én német és osztrák–magyar csapatok elfoglalták Pitestet, és december 1-jén északnyugat felől megközelítették a román fővárost. Ekkor a román hadseregen úrrá lett a pánik.

„Egész puskahegyeket rendetlenül egymásra dobálva és szétrombolt ágyúkat lehet látni. Amott meg szekerek mindenféle ingóságokkal, majd lóhullák láthatók, eleinte egy-egy, de lépten-nyomon mindegyre több és több, a csapatok visszavonulásának útját mutatva. A varjak és a hollók ezrei keringenek a levegőben és halotti károgásukkal rémítgetik a menekülőket. Az állomások tele vannak sebesültekkel, kik elszállításukra várnak. A vasúti kocsik tömve vannak katonákkal, menekülő öregekkel, asszonyokkal, gyermekekkel minden rend és szabály nélkül egy embertömegbe keveredve, amely szenved, nyög és bánatosan siratja azt, amit elhagyott. (…) Felgyulladnak a verejtékes munkával megtöltött hombárok, a patakokba roskadnak a hidak, melyek sok millióba kerültek, felrobbantjuk az alagutakat, melyeket annyi fáradsággal évekig fúrtunk. A petróleum kutakat, a nagy benzin és petróleum raktárakat és a vasúti kocsikat ezerszámra romboljuk el és gyújtjuk fel. A levegőbe röpülnek az arzenálok és lőporraktárak, elpusztítjuk a gyárakat és a malmokat. Az ország vagyona egészen megsemmisül és e rombolás közepette menekül a megrémült nép (…) Pusztítanunk és rombolnunk kellett az ellenség útjában. El kellett pusztítanunk azt, amit sok fáradsággal éveken át szereztünk, hogy semmi se essék az ellenség kezébe. És romboltunk!” – olvashatjuk Constantin Gavanescu tábornok memoárjában.

Bukarest felé nemcsak német, de osztrák–magyar erők is közeledtek, és az egyik különítmény parancsnoka az a Maderspach Viktor tartalékos honvéd huszár főhadnagy volt, akinek nagyanyját, Maderspach Károlyné Buchwald Franciskát 1849. augusztus 23-án Ruszkabányán a bosszúszomjas császáriak nyilvánosan megvesszőzték, és nagyapja szégyenében az öngyilkosságba menekült. A vadászkalandjairól híres, bivalyerős dél-erdélyi birtokos a marosvásárhelyi 9. honvéd huszárezred tartalékos tisztjeként odahaza, Petrozsényban töltötte szabadságát, amikor 1916. augusztus 27-én megindult a román támadás. Mivel az osztrák–magyar hadvezetés a Maros vonalára vonta vissza csapatait, a kiváló helyismerettel rendelkező Maderspach főhadnagy helyi bányászokból, erdőkerülőkből, 9-es honvéd huszárokból, miskolci 10-es honvédekből és trencséni 71-es közös bakákból szervezett diverzáns különítményt, amellyel gerillaháborút vívva, rettegésben tartotta a megszálló románokat a Szurduk- és a Vulkáni-hágó vidékén, valamint a Retyezátban. Dél-Erdély felszabadításában fontos szerepet játszott 80 emberével, és a németekkel együtt hatolt be Havasalföldre. Az egyik Bukarest melletti város meghódoltatáskor szabályos Canossa-járást diktált Maderspach főhadnagy, amelyről a következőkben számolt be: „A polgármestert és az előkelőséget a piacra rendeltem. Lóháton fogadtam a társaságot. A török időkből már megszokott kengyelcsóknak a ceremóniáját csináltattam velük végig. Ezen a piszkos körműek igen könnyen estek túl. Hiszen vérükben volt. A pasa az apjukkal és a nagyapjukkal szóba sem állott, mielőtt kengyelét meg nem csókolták volna. Örültek, hogy ilyenkor nem rúgta ki a fogukat. De ezen a procedúrán, ha nem is annak szó szerinti értelmében, a Roşiori de Vede-ieknek is túl kellett esniük. Én sem adtam olcsóbban, mint a pasa. Tízmillió lej hadisarc! Ez sokkal keservesebb volt. Negyven túszt lefogattam. Ha a kirótt sarcot délután kettőig nem fizetik meg, negyedóránként egyet főbe lövetek.”

A Neajlov menti csatában elszenvedett vereséget követően a románoknak 1916 decemberének elejére már arra sem maradt erejük, hogy megvédjék Bukarestet, ezért tovább hátráltak a Szeret felé. A román főváros bevétele azonban még így is kemény dió lehetett, ugyanis hasonló váröv-rendszer vette körül, mint Antwerpent. A belga tervek alapján épült bukaresti védelmi rendszer 18 db páncéltornyos erődből és 18 db védműből állt, ezek összeköttetését műutak és körvasút is biztosította.

December 5-én érkezett Bukarest előterébe a Mackensen-seregcsoport, amelynek parancsnoksága felszólította a románokat fővárosuk harc nélküli feladására, ám nem akadt senki, aki átvette volna levelét. Másnap Mackensen tábornagy úgy viselkedett, mintha fiatal huszártiszt lenne, törzsének pár tagjával autóba pattant, és berobogott a katonailag kiürített Bukarestbe, jócskán megelőzve a bajor 11. gyaloghadosztály előőrseit. Vakmerő tettéről így emlékezett: „A külváros széles útjának végén egy lovast veszünk észre. Még lovasság van a fővárosban? A lovas alakja azonban nem úgy néz ki, mint egy tábori felszerelésű katonáé. (...) Rendőr. Megállítja lovát és jelenti, hogy parancsa van arra, hogy a német katonáknak megmutassa az utat a polgármesteri hivatalhoz. (...) De én nem a városházára, hanem a királyi palotába akartam menni. Onnan akarom legfelsőbb hadurunknak Bukarest elfoglalását jelenteni. A lovas rendőr a külvárosi út végén álló villamosvasúti kocsira mutat és azt ajánlja, hogy ennek sineit kövessük (...) De hogyan fog viselkedni a főváros? Rendzavarásokra hajlik és a bukaresti ember a sovinizmusra. Nem törődünk ezekkel a gondolatokkal (…), megtaláljuk a városi vasutat. Azt követjük. Üzemben és tömve van. Minél messzebb jutunk be mellette a városba, annál inkább nő a nagyvárosi, békés élet és forgalom. Nyitott üzletek és telt kávéházak! Üdvözölnek bennünket. Jól öltözött rendőrök szabályozzák kifogástalan tartásban a közlekedést. Berlinben sem mehetne rendesebben. Itt-ott hurrát és német kiáltásokat lehet hallani. Hát nem vagyunk az ellenség fővárosának kellős közepén? Nincsen háború? Álom ez, ami elvakít bennünket? Még néhány órával ezelőtt nem néztünk-e súlyos harcok elé? És most? Ellenséges golyók helyett egy virág talál el bennünket! Az igazságügyi palota előtt elhaladva a Dambovitán át a Calea Victoriára jutunk, amely Bukarest túlsó főrészén át húzódik. Egy útszűkületből kifordulva egyszer csak a királyi palota előtt találjuk magunkat. (…) Két úr jelenik meg az egyik lépcsőn, az egyik mint várkapitány, a másik mint a királyi magánjavak kormányzója mutatkozik be és reggelivel kínálnak meg. Alig mondjuk ki jobbra az elutasító szavakat, már megjelenik balról egy hadnagy 10 gránátossal! Pomerániai királyi gránátosok! A tiszt jelentkezik, mint a 9. hadsereg északról jövő járőre, amelyet a városba küldtek és igazolja, hogy a hadsereg jobbszárnya az erődövet északon érintette és csak néhány elmaradottal váltott néhány lövést. Az oldalvéd a járőr mögött a város felé tért el. Átadom a tisztnek a Duna-hadsereg élének 1–1 ½ óra múlva való beérkezéséig a kastély védelmét, melynek kifosztására a nagyvárosi lakosság egy bizonyos rétege mindig hajlandó lehet, hogy azután később a németekre foghassák. (...) A külváros szélén találkozom az elővéd lovasszázaddal, nem messze az utolsó épületektől a legelöl menetelő gyalogságot és nemsokára a magasabb parancsnokságokat érem el és ezután a Brigadirun át menetelő főcsapatot. Ezeket nem csatába vezetik. Az Argeş menti csatának győzelmi bére a nyílt, a háború által nem érintett Bukarest. Az öröm meggyorsítja menetelésüket. Sietek, hogy a főhadiszállásra jussak, hogy az oly szerencsésen megváltozott helyzettel számolva az új parancsokat kiadjam. Az egyszerű vacsoránál kísérőim elbeszélik élményeinket. Ágyú és puskatűz helyett hurrá kiáltások és virágok, a várt makacs ellenállás és heves harcok helyett nem védelmezett vár és város, benne előkészített szállások. És a főparancsnok csak három tiszt kíséretében, tíz kilométerrel előzve meg csapatait, mint első vonul be az országnak az ellenség által még csak alig kiürített központjába. »Huszárcsíny«, mondják. Egy pesszimista azonban halkan megjegyzi: »meggondolatlanság!« Lehet. A magam szempontjából ez volt azonban a legérdekesebb és utolsó szép emlékem. E napon töltöttem be hatvanhetedik életévemet.”

Bukarest meghódoltatásával a központi hatalmak diadalmenete nem ért véget. 1917. január 20-ig Havasalföld egésze is a birtokukba jutott, a román kormány pedig Jászvárosba menekült. A Romániát délről támadó Mackensen tábornagy hadserege 1917. január 4-én Dobrudzsát foglalta el, míg a Keleti-Kárpátokban 1917 közepéig állásháború folyt. 1917. július 23-án a Kerenszkij-offenzíva balszárnyához csatlakozva, a francia segítséggel újjászervezett román hadsereg összeomlott. 1917. augusztus 7-én osztrák–magyar ellentámadás indult, amely fokozatosan teret nyert kelet felé. Románia 1917. december 9-én kénytelen volt fegyverszünetet kötni, 1918. május 7–8-án pedig aláírta a bukaresti békét. A balkáni állam teljes katonai vereséget szenvedett, és csak a Nagy Háború végén vette a bátorságot, hogy az Osztrák–Magyar Monarchia felbomlását követően útnak indítsa mezítlábas, szedett-vedett hadseregét Erdély, Máramaros, a Partium és Kelet-Bánság elfoglalására.