在一战中，奥匈帝国主要与俄国作战。在加里西亚战役里，奥匈帝国在开战的头三周表现得可圈可点，但当战役进入损耗阶段后，俄国有源源不断的兵力补充进来，而奥匈帝国则后继乏力。最终，奥匈帝国被俄国翻盘。

奥匈帝国面对的另一个对手是意大利。意大利本来是德国、奥匈帝国、意大利三国同盟的成员，可一战打响后，意大利却“反叛”到协约国阵营，在奥匈帝国背上插了一刀。

奥匈帝国恨透了意大利，与意大利军队在边境线上激烈作战。奥匈帝国虽然打不过俄国，却足以抵挡意大利。在戈里齐亚战线，300万意大利陆军发动了12次伊松佐河战役，却没有一次能够突入奥匈帝国的防线——奥匈帝国在整条防线上只部署了不到100万人。

1917年，奥匈帝国在意大利的12次伊松佐河攻势全部结束后，猛不丁地发起反攻，将意大利打得毫无反手之力。如果不是奥匈帝国手里缺乏足够的重炮，兵力实在太少，那么完全可以一鼓作气攻入意大利，迫使意大利签订投降协议。一战的进程，没准会因此而改变。

总而言之，由于德国军队在西线的失败，到1918年，同盟国的失败已成定局。1918年11月3日，奥匈帝国不得不宣告投降。

一战结束了，奥匈帝国也迎来了解体的命运。随后的几年，奥匈帝国四分五裂，分裂成10个国家，分别是：奥地利、匈牙利、捷克、斯洛伐克、塞尔维亚、黑山、克罗地亚共和国、斯洛文尼亚共和国、马其顿共和国、波斯尼亚和黑塞哥维纳共和国。

协约国承认了这些新国家，并用一系列条约保障新边界的合法性。

存在了1000多年的奥匈帝国，至此烟消云散。