Die Beteiligung Italiens am Ersten Weltkrieg wird oft vernachlässigt, wobei die West- und Ostfront im Mittelpunkt des Gedenkens stehen, aber für die Italiener verursachte ihre Beteiligung am Ersten Weltkrieg erhebliche Verluste und menschliches Leid. Italien trat im April 1915 in den Krieg ein und bis zum Ende des Krieges waren schätzungsweise 600.000 Italiener im Kampf gefallen und mehr als eine Million verwundet oder verkrüppelt. Die italienische Regierung gab mehr für den Krieg aus als in den 50 Jahren zuvor. Die Kriegsschulden, die Lebensmittelknappheit, Missernten und die stark gestiegene Inflation brachten das Land praktisch in den Bankrott, wobei schätzungsweise eine halbe Million Zivilisten starben. Zudem waren die territorialen Gewinne im Vergleich zu den monetären Kosten des Krieges gering – die zur Begleichung der Kriegskosten aufgenommenen Schulden wurden erst in den 1970er Jahren zurückgezahlt.
Im Vorfeld des Ersten Weltkriegs hatte Italien ein Bündnis mit den Mittelmächten Deutsches Reich und Österreich-Ungarn im Dreibund geschlossen. Als der Krieg im August 1914 ausbrach, hätte Italien auf der Seite der Mittelmächte eintreten sollen, erklärte aber stattdessen Neutralität. Die italienische Regierung war zu der Überzeugung gelangt, dass eine Unterstützung der Mittelmächte Italien nicht die gewünschten Gebiete bringen würde, da es sich um österreichische Besitzungen handelte – Italiens alten Gegner. Stattdessen überlegte die italienische Führung in den folgenden Monaten, wie sie den größten Nutzen aus der Teilnahme am Krieg ziehen könnte. Im Jahr 1915 unterzeichnete Italien den geheimen Vertrag von London und trat auf der Seite der Triple Entente (Großbritannien, Frankreich, Russland) in den Krieg ein. Durch diesen Vertrag erhielt Italien die Kontrolle über das Gebiet an der Grenze zu Österreich-Ungarn, das sich vom Trentino über Südtirol bis nach Triest erstreckte, sowie über weitere Gebiete. Die Länder der Triple Entente sahen eine Möglichkeit, die Mittelmächte zu schwächen, indem sie eine neue Front eröffneten und sie damit noch weiter in eine West-, Ost- und nun Südfront spalteten. Der Erfolg dessen hing davon ab, dass Italien im Süden militärisch nach Österreich-Ungarn vordrang, was aber nicht geschah.
Italien war erst 1859 zu einer einheitlichen Nation geworden und daher, wie Russland, noch keine voll industrialisierte Macht und noch weitgehend ein Agrarland mit einer schwachen Wirtschaft. Es verfügte nicht über die große militärische und industrielle Basis seiner Feinde und war sicherlich nicht auf eine groß angelegte Kriegsführung vorbereitet. Die neue Front verlief entlang der 400 Meilen langen Nordgrenze Italiens, hauptsächlich in den gebirgigen italienischen Alpen und entlang des Flusses Isonzo. Obwohl die italienische Armee zahlenmäßig überlegen war, war sie schlecht ausgerüstet, es fehlte ihr an strategischer Führung und sie war nicht in der Lage, Ausrüstung und Nachschublinien schnell zu bewegen. Hinzu kam, dass die Österreicher das höher gelegene Gelände besaßen und so kam es nach einigen schnellen italienischen Erfolgen an der Isonzofront zu einer Pattsituation. Wie an der Westfront wurde es zu einem Grabenkrieg, bei dem die italienische Armee immer wieder Österreich angriff, wenig oder keine Fortschritte machte und schwere Verluste erlitt. Der Hauptunterschied zur Westfront bestand jedoch darin, dass die Schützengräben in den alpinen Felsen und Gletschern statt im Schlamm und oft in bis zu 3.000 m Höhe gegraben werden mussten.
Zwischen 1915 und 1917 stießen die italienischen Truppen nur 10 Meilen auf österreichisches Territorium vor und starteten elf Angriffe am Isonzo mit schweren Verlusten auf beiden Seiten. Die Häufigkeit der Offensiven, an denen die italienischen Soldaten teilnahmen, eine alle drei Monate, war höher als von den Armeen an der Westfront gefordert und hatte erhebliche Auswirkungen auf die Moral. Während dieses Stalements kam es 1916 zum Gegenangriff der österreichisch-ungarischen Armee in der Schlacht von Asiago im Trentino, der ebenfalls scheiterte. Ende Oktober 1917 griff Deutschland ein, um Österreich-Ungarn zu helfen, indem es sieben Divisionen von der Ostfront abzog, als Russland sich aus dem Krieg zurückzog. Dies führte zu einem Sieg über die Italiener in der Schlacht von Caporetto (auch bekannt als die Zwölfte Schlacht am Isonzo). Als die Schlacht zu Ende war, waren 11.000 Italiener tot, mehr als eine Viertelmillion waren gefangen genommen worden und Italien hatte sich weit hinter seine ursprünglichen Linien zurückgezogen. Caporetto war ein komplettes Desaster und die gesamte italienische Front entlang des Isonzo löste sich auf, was eine Krise in Italien auslöste. Da die Mittelmächte nun Italiens Territorium bedrohten, änderte die Regierung ihre Taktik und führte defensivere militärische Strategien ein, ersetzte den Generalstabschef, verbesserte die Moral der Soldaten und alliierte Truppen trafen ein (hauptsächlich Briten und Franzosen), um die Front zu verstärken.
Im Frühjahr 1918 zog Deutschland seine Truppen ab, um sie in der bevorstehenden Frühjahrsoffensive an der Westfront einzusetzen, und aufgrund der zunehmenden zivilen Unruhen in Österreich-Ungarn griffen die italienischen und alliierten Truppen am 24. Oktober 1918 an. Die österreichisch-ungarische Armee brach schließlich, und die Alliierten drangen tief nach Österreich ein und waren die ersten Truppen, die die Vorkriegsgrenzen überschritten. Sobald die Linie durchbrochen war, ging der Vormarsch so schnell, dass die alliierten Nachschublinien zwei Tage brauchten, um die Truppen an der Front zu erreichen, die in feindliches Gebiet vorstießen. Österreich bat um einen Waffenstillstand, der am 4. November 1918, eine Woche vor dem allgemeinen Waffenstillstand, unterzeichnet wurde. Es ist ein oft übersehener Teil der Geschichte des Ersten Weltkriegs, dass die Briten an der Seite der Italiener kämpften, aber in den Bergen um Asiago in Norditalien liegen 712 britische Soldaten auf Friedhöfen.
Nach dem Ende des Krieges, auf der Pariser Friedenskonferenz, die zum Versailler Vertrag führte, kämpfte die italienische Regierung gegen die anderen alliierten Führer, die Großen Drei (Großbritannien, Frankreich und die USA), um all das zu bekommen, was ihnen ihrer Meinung nach versprochen worden war. Obwohl Italien die Kontrolle über den größten Teil der europäischen Forderungen erhielt, konnten sie ihre kolonialen Ambitionen nicht durchsetzen und hatten das Gefühl, nicht das zu bekommen, was ihnen versprochen worden war. Dies erzeugte Ressentiments gegenüber den alliierten Ländern, zumal die Italiener das Gefühl hatten, einen hohen Preis in Form von Männern und Geld gezahlt zu haben, um für die Alliierten zu kämpfen. Diese Ressentiments trugen zum Erfolg von Benito Mussolini und seiner faschistischen Bewegung bei – vier Jahre nach dem Krieg kamen Mussolini und seine Schwarzhemden an die Macht.