军事历史学家称之为“绞肉机”之役。
1916年2月21日，德军开始对凡尔登要塞发动进攻，企图一举消灭法国主力部队。
凡尔登是法国东北边境的战略据点，是法国整个国防线的支撑点。凡尔登筑垒地域正面宽达112公里，由法军第三集团军（由埃尔将军指挥，拥有11个，632门火炮）防守。
筑垒地域由四道防御阵地组成，全纵深15—18公里。其中三道是野战防御阵地。第四道防御阵地由凡尔登要塞的永备工事和两个堡垒地带构成。
德军指挥部计划以第五集团军（由威廉皇太子指挥，拥有17个师，1204门火炮，其中重型火炮683门，168架飞机）攻占凡尔登地域。计划在正面的一个狭窄地段（宽15公里）实施突破。在主要突击方向上，德军在两个法国师正面展开了六个半师，879门火炮（其中重型火炮522门），这就使德军处于优势：步兵比敌军多两倍，炮兵比敌军多三倍半，火炮密度达到每公里正面50—110门。
为了不暴露主要突击方向，德军决定在宽达40公里的正面上，以整个集团军的炮兵进行八个半小时的冲击前的炮火准备。航空兵用于轰炸敌军后方目标和扫射防御阵地上的法军。德军于2月21日发起进攻，当天占领了第一阵地，在随后的四天中（2月22—25日）又攻占了两道阵地和杜奥蒙堡垒，但未能突破敌人的防线。步兵进攻时采用纵深战斗队形以散兵线分波次推进，最前面为强击群。法军总指挥霞飞将军于2月25日命令第二集团军（司令官为贝当将军，5月1日起为尼韦尔将军）投入交战，并通过巴勒杜克—凡尔登公路（又称“神圣之路”）运送作战部队和物资。从2月27日至3月6日，沿这条公路用3900辆汽车输送了19万名士兵和2500多吨军用物资。这是大规模汽车输送的第一个范例。
从3月5日起，进攻正面扩大到30公里，德军将主要突击方向转向马斯河左岸，并由急促的冲击改为稳步进攻，但是仍未奏效。经过70个昼夜（从2月至4月）作战，德军总共才推进6—7公里。凡尔登战役成了一场消耗战、磨盘战。
1916年6月，德军指挥部再次试图突破凡尔登筑垒地域的防御，又未成功。到7、8两月德军仍未能摧毁法军的防御，1916年6月，俄军在西南战线突破成功。7月，盟军在索姆河发起进攻。8月，法军发起反突击。这些情况迫使德军指挥部不得不在凡尔登一带转入防御（9月2日）。1916年10月24日，法军转入反攻，至12月18日法军收复杜奥蒙堡垒和沃堡垒。12月21日，法军前进到他们在2月25日原先据守的地区。德国预定在1916年战局中迫使法国退出战争的战略计划，经凡尔登附近一战遭到破产。
凡尔登之战的规模和残酷性都是很大的，法军先后投入了70个师的66个师，德军投入了46个师，双方死伤约100万人。因此凡尔登之战有“绞肉机”之称。凡尔登之战是大战中期阶段的决定性一战，法军站住了脚跟，德军不但未能一举迫使法国投降，反而使自己军力开始衰落，日益陷入了内外交困的境地。凡尔登一战之后，德军就逐步走上了失败的途径。1918年11月10日德皇威廉二世逃往荷兰，11月11日德国宣布投降，大战以同盟国的失败而结束。
战略战术正确与否，对战争进程和结局确具有重要作用。
德军企图在一个狭窄地段上先使用急速攻击，后转入稳步进攻，并采用“炮兵摧毁，步兵占领”的原则去突破坚固的防御，显然不是高招。法军指挥部为了变更作战部署而大量使用汽车，这在历史上是首次。在凡尔登战役进程中，广泛地使用了迫击炮、轻机枪、掷弹筒以及喷火器。法军采取野战工事与永备工事相结合的办法组织防御的经验，成为第一次世界大战后欧洲多数国家认为应在边境地带修建筑垒地域的一个根据。