A hadüzenet hivatalos átadása előtt, 1916 augusztusának végén keltek át a Kárpátok hágóin a magyar határra felvonult 1., 2. és 4. román hadsereg csapatai. A mintegy 440 ezer fős román haderő a tíz nappal korábban aláírt bukaresti szerződés értelmében – mely Romániának ígérte Bukovinát, Erdélyt, a Partiumot és a Bánságot – a Máramarossziget–Vásárosnamény–Debrecen–Szeged–Belgrád vonal elfoglalására indult. Míg az Al-Dunánál álló 3. román hadsereg a bolgár határon védekezett.
Petrozsény vasútállomásának környéke a román betörés után
Románia az első világháború kitörésekor a fegyveres semlegesség álláspontjára helyezkedett. Bukarest hadba lépésének árát kívánta így felsrófolni, és abban bízott, hogy antantgyőzelem esetén megkaparinthatja Kelet-Magyarország Tiszáig terjedő részét, míg a központi hatalmak sikerei esetén az akkor orosz kézben lévő Besszarábiával gyarapodhat.
A formálisan a központi hatalmakkal szövetséges Románia alig leplezett területi törekvései arra intették Tisza István magyar miniszterelnököt, hogy az 1914. júliusi válság idején fenntartásokkal fogadja a Szerbia elleni katonai akció tervét. Álláspontját a magyar kormány feje csak akkor módosította, amikor Conrad von Hötzendorf vezérkari főnök ígéretet tett Erdély védelmére.
Tisza István az első pillanattól számolt a román területi követelésekkel, ezért ellenezte 1914 végén, hogy az olasz semlegességet területi engedményekkel vásárolja meg a Monarchia, mert úgy vélte, ilyen lépés veszélyes precedenst teremtene Bukarest számára. Az óvatosságot Románia és Olaszország szeptember 23-án aláírt megállapodása indokolta, melynek értelmében a két ország megegyezett háborús politikájuk összehangolásában. Ráadásul Bukarest október 1-jén egyezményben biztosította „jóindulatú semlegességéről” Oroszországot. Ebben Szentpétervár elismerte Románia jogát, hogy az Osztrák–Magyar Monarchiához tartozó azon területeket annektálja, „amelyen románok is laknak”.
Ezzel párhuzamosan a magyar kormány 1914 őszén tovább szélesítette a román nyelvhasználat lehetőségét a közoktatásban és a közigazgatásban. Tette ezt annak ellenére, hogy Tisza tudta: „Románia nem azért fordul el tőlünk, mert az erdélyi románoknak rossz a sorsuk, hanem mert Erdély birtokára áhítozik.” Ami annyit jelentett, hogy az erdélyi magyar határ csak addig van biztonságban, amíg a Monarchia elég erősnek tűnik ahhoz, hogy elrettentsen egy román támadást.
A Schlieffen-terven alapuló eredeti német hadműveleti elgondolás, mely a Franciaország feletti győzelmet követően a nyugatról átdobott csapatokkal kívánta stabilizálni a keleti frontot, és megsegíteni az Osztrák–Magyar Monarchiát, már 1914. szeptember elején megbukott a marne-i csatában. 1914 őszén a keleti fronton harcoló Paul von Hindenburg vezette német egységek képesek voltak ugyan megállítani a sokszoros túlerőben lévő cári csapatokat, Oroszország végleges meggyengítésére azonban kevésnek bizonyultak. Amíg a német szárazföldi erők új vezérkari főnöke, Erich von Falkenhayn tábornok továbbra is nyugaton igyekezett kivívni a döntést, addig Hindenburg és vezérkari főnöke, Erich Ludendorff már 1914 őszétől javasolta a hadműveletek súlypontjának keletre helyezését.
Véleményük szerint a gyenge hadiiparú, antantszövetségeseitől elszigetelt Oroszország legyőzése egyszerűbb. Ellentétben a nyugati fronttal, keleten végig megmaradt a mozgó háború, így a németek érvényesíteni tudták katonáik jobb kiképzettségét. Ráadásul az első háborús év végére világossá vált: a Monarchia rászorul Németország katonai segítségére. Végül Falkenhayn álláspontja győzött, így a központi hatalmak 1915-ben csak visszaszorították az orosz egységeket, Szentpétervárt nem sikerült különbékére kényszeríteniük.
Az 1916 júniusában a keleti fronton megindított Bruszilov-offenzíva sikerei láttán Bukarest úgy vélte, elérkezett a kedvező időpont a hadba lépésre. A románok döntését megkönnyítette, hogy feltételezhették: a verduni és a somme-i harcok nyugaton lekötik a német egységeket, így azok képtelenek lesznek megerősíteni a keleten állomásozó csapataikat. A Monarchia erőit megosztotta az olasz fronton a 6. isonzói csata, ahol az osztrák–magyar egységek 1916. augusztus 8-án kénytelenek voltak feladni Görzöt.
Ilyen előzményeket követően kötötte meg az antant és Románia augusztus 17-én a bukaresti titkos szerződést, melyben a román kormány vállalta, hogy legkésőbb augusztus 28-ig hadat üzen a központi hatalmaknak, és támadást indít Magyarország ellen. A bukaresti vezetés vállalta azt is, hogy a koalíciós háború időtartama alatt nem köt különbékét. A hadüzenetért cserébe Romániának felajánlották egész Kelet-Magyarországot. (Az már későbbi konfliktusok magvát rejtette magában, hogy Romániának ígérték az egy esztendővel korábban Szerbiának is felkínált Bánságot.)
A Monarchia jól működő hírszerzésének figyelmét nem kerülte el, hogy Románia június végétől titokban mozgósított. A budapesti kormány a Bruszilov-offenzíva első sikereit követően számolt a román támadással, amit Tisza István 1916. július 7-i, Ferenc Józsefnek címzett memoranduma is jelzett. Ebben a magyar miniszterelnök úgy fogalmazott, az adott helyzetben az Erdély elleni román támadást „a legbiztosabbnak kell tartani”. S Erdély – akár ideiglenes – elvesztése a Monarchia nagyhatalmi státusának végét jelentené.
Tisza felhívta az uralkodó figyelmét arra, hogy azonnal fel kell készülni Kelet-Magyarország védelmére. Felszólította a közös hadvezetést, hogy az ellenlépésekről rögvest kezdjen tárgyalásokat a szövetségesekkel. Tisza István a román haderő lekötésében számolt Németország mellett Bulgáriával, a dunai, illetve a dobrudzsai ellentámadásokon túl elképzelhetőnek tartotta bolgár csapatok felvonultatását a Kárpátokban. A magyar miniszterelnök alig két héttel később, július 22-én újabb emlékiratban fejtegette Erdély esetleges elvesztésének várható politikai következményeit. Úgy vélte, ez igen kedvezőtlenül hatna az ottani román értelmiség magatartására, gazdasági szempontból pedig főként a petrozsényi szénbányák és a határ menti területek állatállományának elvesztése okozna súlyos károkat.
Tovább bonyolította a magyarországi belpolitikai helyzetet, hogy 1916. augusztus 23-án az Andrássy Gyula és Apponyi Albert vezette mérsékelt ellenzék kijelentette, nem kívánják a Tisza-kormánnyal vállalni a külpolitikai felelősséget, követelték a delegációk összehívását, hogy személyesen vitázhassanak a közös külügyminiszterrel. Egyúttal bejelentették a háború kezdetekor meghirdetett pártközi béke végét, valamint hogy a kormány szigorú ellenőrzésére törekednek. A radikális függetlenségiek – alig 20 képviselővel – még július közepén Károlyi Mihály vezetésével új pártot alapítottak. Ezen alakulat külpolitikai analfabetizmusról tanúskodó programját többek között a Németországgal kötött szövetség felmondása, az antanthatalmakkal kötendő annexiómentes különbéke képezte.
A Monarchia saját erő híján csak minimális, elsősorban a többi frontszakaszról pihentetés céljából kivont erőket, mintegy 34 000 katonát és alig 76 löveget tudott a román támadás előtt Erdélyben összpontosítani. Ezeket az egységeket az augusztus 17-én megalakított, a nagyszebeni születésű Arthur Arz tábornok vezette 1. osztrák–magyar hadseregben egyesítették. A román betörés után két nappal II. Vilmos császár leváltotta vezérkari főnökét, Erich von Falkenhayn tábornokot, és helyére a keleten már bizonyított Paul von Hindenburgot nevezte ki, aki helyetteseként magával vitte főszállásmesteri címmel Erich Ludendorffot. Az új német vezérkari főnök a számos más szorongatott frontszakasz ellenére legsürgősebb feladatának Erdély visszafoglalását és a román hadsereg szétverését tekintette. Ezért a felmentett Falkenhaynt kinevezte az Erdélyben felállított 9. német hadsereg élére, és a birodalom mozgósítható tartalékait azonnal Magyarországra irányította.
A mintegy 600 kilométeres frontszakaszon megkezdett augusztus 27-i román támadás viszonylag lassan haladt. Annak ellenére is, hogy a hágókon beszivárgó román csapatok nem ütköztek ellenállásba, hiszen csak néhány határőr és vasutas állta útjukat. A román előnyomulást az óvatosságon túl a világos hadászati elgondolás és a súlypontképzés hiánya jellemezte, s már az első napokban súlyos fegyelmi problémákat jelentett a haderő minden szintjén megjelenő fosztogatás.
A román egységek az elfoglalt települések legtöbbjében túszokat szedtek, hogy így kényszerítsék ki anyagi követeléseik teljesítését. A megszállók viselkedése elidegenítette az erdélyi románság többségét, csak a kisajátítandó vagyonra áhítozó nacionalista értelmiség kemény magja, főként a pópák és a tanítók láttak „felszabadítókat” a bevonuló csapatokban. Ők többnyire a menekülő román csapatokkal közösen október közepéig elhagyták az országot. Nem véletlen ugyanakkor, hogy az ország belseje felé hömpölygő menekültáradatban – mely jelentősen akadályozta az osztrák–magyar és német erősítések beérkezését – a német mellett éppen román szót lehetett leggyakrabban hallani.
Szeptember közepéig az Oláhtoplica–Parajd–Székelyudvarhely–Fogaras– Nagyszeben–Petrozsény–Orsova vonalig jutottak a román egységek. Az 1. osztrák–magyar hadsereg eredményes halogató harcai eddigre szinte megállították a román előnyomulást, és megteremtették az ellentámadás feltételeit. Az első ellencsapás szeptember elején a dobrudzsai fronton érte Bukarestet, ahol a Mackensen tábornok vezette német–bolgár–török erők Tutrakannál szétverték az ott állomásozó 3. román hadsereget. Ezzel megakadályozták, hogy a Bukarest közelében állomásozó két hadosztálynyi román tartalékot Erdélybe küldjék.
A központi hatalmak ellentámadását az Erdély déli részén felvonuló 9. német hadsereg kezdte meg, mely a szeptember 26–29-e közötti nagyszebeni csatában gyakorlatilag szétverte a Vöröstorony-szoroson benyomuló 1. román hadsereg egységeit. Az addig lassan mozgó román csapatok gyors menekülésre fogták a dolgot. A Barcaság felé visszavonuló 2. román hadsereg egységeit a Persányi-hágó közelében sikerült utolérniük az őket üldöző német csapatoknak, majd október 5-én és 6-án szétszórniuk.
A másnap megkezdett brassói ütközetben alig két nap alatt kiszorították a románokat Dél-Erdélyből. Az október elején ellentámadásba lendülő 1. osztrák–magyar hadsereg alig egy hét alatt megtisztította a Székelyföldet, ezzel október közepére véget értek a magyarországi a harcok.
Megállapítható, hogy az Erdély felszabadításáért harcoló osztrák–magyar és német csapatok teljesítménye minden tekintetben felülmúlta ellenfeléét. Külön említést érdemelnek tiszteletet parancsoló teljesítményükért és bátorságukért a magyarországi feltöltésű alakulatok, közülük is kiemelendő a 82-es székelyudvarhelyi hősiessége.