К началу войны турки сосредоточили Третью армию в составе 190 батальонов на фронте от Черного моря до Моосула. При этом большая часть сил армии дислоцировалась на границе Багумской и Карской областей.

Третьей армией командовал Гассан Изет-паша. В состав армии входили 9-й, 10-й и 11-й корпуса; одна кавалерийская дивизия; 4,5 курдских дивизии; пограничные войска и жандармерия. Третья армия располагала 244 полевыми орудиями. Для усиления армии из Месопотамии подтягивалась 37-я пехотная дивизия 13-го корпуса. Основные силы армии были сосредоточены в районе Эрзерума.

Третьей армии турецким командованием была поставлена задача — разгромить русских у Сарыкамыша, а потом, оставив заслон против крепости Карс, наступать для захвата Ардагана и Батума. В случае перехода русской Кавказской армии в наступление Третья турецкая армия имела задачей не допустить глубокого проникновения русских на турецкую территорию и нанести им сильный контрудар. При вторжении главных сил русской армии на эрзерумском направлении турки должны были окружить их восточнее Эрзерума.

Как и во всех предшествующих русско-турецких войнах, в 1914–1917 гг. русское командование считало Кавказский фронт второстепенным.

Русской Кавказской армией командовал наместник царя на Кавказе генерал от кавалерии граф Илларион Иванович Воронцов-Дашков. К этому времени графу было 77 лет, и фактически руководство войсками осуществлял его начальник штаба генерал Николай Николаевич Юденич (1862–1933).

К началу военных действий Кавказская армия включала в свой состав 1-й Кавказский, 2-й Туркестанский корпуса и отдельные соединения: 66-ю пехотную дивизию, две казачьи дивизии, две бригады и другие части. Общая численность Кавказской армии составляла 153 батальона, 175 сотен, 12 саперных рот, 350 полевых орудий и 5 батальонов крепостной артиллерии. Всего свыше 170 тысяч человек. Русская армия опиралась на крепости Карс и Батум.

Войскам Кавказской армии ставились задачи: удержать железную дорогу Баку — Владикавказ и Военно-Грузинскую шоссейную дорогу Тифлис — Владикавказ; оборонять важнейший промышленный центр Баку и не допустить появления турецких сил на Кавказе. Для выполнения поставленных задач русские силы должны были вторгнуться в Западную Армению, разбить передовые части турок и активно обороняться на занятых приграничных горных рубежах.

Армия занимала фронт протяженностью 720 км — от Черного моря до озера Урмия. Так как по условиям театра войска могли действовать лишь на отдельных изолированных друг от друга направлениях, то русские силы были сосредоточены в четырех группах — на трапезундском, ольтынском, эрзерумском и эриванском операционных направлениях. Каждая группа состояла из двух-трех отрядов разной численности. Главный удар русское командование решило нанести на эрзерумском направлении, так как по условиям местности занятие русскими Эрзерума открывало доступ через Эрзинджан в Анатолию. Кроме того, это направление было лучше обеспечено дорогами и допускало использование крупных сил. Действия на главном направлении обеспечивались наступлением части сил на ольтынском и кагызманском направлениях.

Турки также решили действовать наступательно, нанося главный удар на карском направлении и второстепенный — на батумском.

Операции на Кавказском фронте в 1914 г. начались встречными сражениями на эрзерумском направлении (Кеприкейская операция).

Перейдя границу 2 ноября, Сарыкамышский отряд Кавказской армии уже 7 ноября захватил Кеприкейскую позицию, расположенную в 50 км от Эрзерума, а также ряд других важных пунктов.

Со стороны Эрзерума наступали турецкие войска. Русские упорно сопротивлялись, но под угрозой обхода правого фланга немного отошли на рубеж Али-Килиса — Ардос — Хоросан. 14 ноября снова завязалось крупное сражение, в ходе которого русские вынудили турок с19 ноября перейти к обороне. Третья турецкая армия стала закрепляться перед Сарыкамышским отрядом. Началось осеннее бездорожье на равнинах и местами в горах. Это крайне затрудняло активные боевые действия. Тем не менее русские войска 21 ноября перешли в общее наступление, нанесли турецким войскам тяжелые потери и отбросили их. В связи с приходом зимы дальнейшее наступление не могло дать ощутимых результатов, и командование русской Кавказской армии решило остановиться и перейти к обороне на рубеже Маслахат — Азанкей — Юзверан — Арди. В ходе Кеприкейской операции турецкие войска потеряли 15 тысяч человек (в том числе 3 тысячи дезертиров). Потери русских не превышали 6 тысяч человек.

На других направления действия русских войск были также успешными. На кагызманском, эриванском и азербайджанском направлениях русские заняли труднодоступные естественные рубежи, преграждавшие наступление турок.

В районе Батума для русской армии сложилась неблагоприятная обстановка. Подтянув к ноябрю к району Хопы большие силы, турки 16 ноября несколькими группами перешли в наступление по направлению к границе. Из них правая группа атаковала Артвин, а три остальные, выдвинув заслон против отряда (около 1 тысячи человек), занимавшего Лиман, двинулись через границу по трем почти параллельным ущельям, угрожая занять коммуникационную линию Артвин — Борчха — Марадиды и зайти в тыл Батуму. Комендант Михайловской крепости двинул против турок почти все наличные силы. Турок удалось было остановить, но внезапно с тыла и флангов на русских напали восставшие аджарцы. Русское командование растерялось и приказало отступить к Батуму. Турки заняли Артвин, Борчху, а со стороны моря подошли к реке Чорох.

Подтянув резервы, в конце ноября 1914 г. русские перешли на контрнаступление и при поддержке огня корабельной артиллерии отбросили турок.

К середине декабря Третья турецкая армия включала: до 121 батальона, около 22 эскадронов, 263 орудия, плюс курдские отряды.

22 декабря турки начали наступление на Сарыкамыш. Руководить наступлением прибыл в Эрзерум сам Энвер-паша. К 25 декабря турки с севера обошли русские войска и пошли к Сарыкамышу. Бой завязался на улицах города. В Сарыкамыш срочно прибыло и русское начальство — генералы А.З. Мышлаевский и Н.Н. Юденич.

Русским удалось оперативно снять с других участков войска и перебросить их к Сарыкамышу. Кроме того, из Тифлиса подошла Сибирская казачья бригада. В результате IX и X корпуса турок оказались в окружении. Остатки IX корпуса сдались 4 января 1915 г. у Сарыкамыша, а остаткам X корпуса удалось уйти по горным тропам.

В ходе Сарыкамышкской операции турки потеряли около 90 тысяч человек (в том числе 30 тысяч замерзшими) и 60 орудий. Кавказская армия тоже понесла большие потери. Из строя выбыло более 20 тысяч человек.

В первых числах января 1915 г. русские войска начали наступление на Эрзерум. Одновременно часть войск была направлена на зачистку Аджарии от протурецких повстанцев.

С началом войны турецко-курдские отряды вторглись в персидский Азербайджан. Им удалось занять город Тавриз. В дальнейшем турки намеревались пересечь русскую границу и двинуться на Баку. Тогда русские войска вступили на территорию Персии и 30 января 1915 г. выбили турок из Тавриза.

В январе — марте 1915 г. батумская группировка русских войск продолжала наступление против I турецкого корпуса и овладела городом Хопа.