В 1915 г. болгарское руководство во главе с царём Фердинандом решило, что интересы Болгарии требуют вступить в ПМВ на австро-германский стороне – против Антанты и России. Были объективные причины, толкавшие болгар к австро-германцам. Основным интересом Болгарии было возвращение территорий, захваченных её соседями в результате 2-й Балканской войны в 1913 г. Антанта в этом мало чем могла помочь, а вот австро-германцы гарантировали многое. Были и субъективные причины – в том числе и личная германофилия Фердинанда.
Начало войны было для болгар успешным – в 1915-16 гг. их войска решили в основном задачу возвращения утраченных территорий. Вот только, война продолжалась. Болгары вступили в неё, рассчитывая, что война будет короткой – но это оказалось просчётом.
После начальных успешных походов фронт стабилизировался. С 1916 г. на Салоникском фронте с армией Антанты началась позиционная война на истощение. Болгарские войска вели тяжелые бои с незначительными продвижениями и большими потерями.
Война становилась для Болгарии всё тяжелее. В армию было призвано около 900 000 человек (при населении страны около 5 млн.); возник недостаток рабочей силы, угнетающе действовавший на экономику. Прекратили работать многие фабрики. Сельское хозяйство было в еще худшей ситуации. Сбор зерна уменьшился с довоенных 2,5 млн т. до 1,7 млн в 1917.
Огромная армия нуждалась в больших объёмах снабжения – но его невозможно было обеспечить. Солдаты были вынуждены страдать от лишений, не хватало всего – продовольствия, одежды, медикаментов. Положение в тылу также становилось всё более тяжёлым, начинались голодные беспорядки. Армия устала от войны, солдаты - в основном крестьяне, хотели вернуться домой, к своим хозяйствам.
В 1917 произошла революция в России и к Антанте присоединились США – эти события активизировали оппозиционные силы в Болгарии, ратовавшие за её выход из Центрального блока. США объявили войну Германии и Австро-Венгрии, но между Болгарией и США объявления войны не было. В мае 1918 правительство Радославова, начавшее войну, ушло в отставку. Новое правительство предприняло неофициальные контакты с представителями США и других стран Антанты.
Но позиция царя Фердинанда и его приближённых по коренному вопросу - об участии страны в войне на стороне Германии - оставалась неизменной. К тому же были опасения, что Германия жёстко отреагирует на попытку сепаратного соглашения с Антантой. В том, что Болгария всё же не порвала вовремя с Центральным блоком, многие видят упущенную возможность. Этим было ещё возможно изменить к лучшему для Болгарии течение войны и её итоги.
В 1918 немцы отозвали с Балкан почти все свои войска, концентрируясь к предстоящему наступлению на западе. Антанта же наращивала свои силы на Салоникском фронте, готовясь к решительному наступлению.
14 сентября 1918 г. после мощнейшей артподготовки союзные войска (сербские, французские, греческие и британские) перешли в наступление. Союзники быстро прорвали болгарский фронт. Неся огромные потери, болгары начали отступление. И тут уставшие от войны и лишений болгарские солдаты взбунтовались. Во многих частях они отказывались воевать и требовали немедленного заключения мира. Мятежные солдаты двинулись на Софию. Но там их встретили огнём срочно переброшенные немецкие части. Сотни болгарских солдат, прошедших в 1912-18 гг. три войны за свою страну, были убиты.
Осознав катастрофическую ситуацию, болгарское правительство заключило 29 сентября 1918 года перемирие со странами Антанты. По его условиям армия Болгарии немедленно оставляла все занятые территории за пределами её границ 1915. Армия демобилизовалась, сдав вооружение Антанте. После подписания перемирия царь Фердинанд I отрёкся от престола и бежал из Болгарии. Страну оккупировали войска Антанты .
В 1919 в Нёйи (пригород Парижа) Антанта продиктовала проигравшей войну Болгарии условия мира. Болгария потеряла все присоединения, сделанные во время войны. От страны была отторгнута и значительная часть её довоенной территории: к Югославии отошли четыре округа; Западная Фракия передавалась Греции, греки изгнали болгарское население этого края, заселив на его место своих беженцев из Малой Азии. С потерей Фракии Болгария лишилась и выхода в Средиземное море.
Численность болгарской армии ограничивалась в 20 тыс. солдат, запрещалось иметь авиацию и тяжёлое вооружение. На Болгарию налагалась огромная контрибуция со сроком выплаты 37 лет. Кроме того, Болгария была обязана передать в возмещение ущерба большое количество материальных, продовольственных и других запасов Югославии и Греции.
Точные данные о потерях болгарской армии неизвестны. Разброс оценок: от 62 000 человек убитых и умерших от ран до 76 000 (+ 25 000 умерших по небоевым причинам).
Болгарии не удалось вернуть территории, утраченные в результате 2-й Балканской войны. Более того, она потеряла ещё территории. Страна потерпела новое тяжёлое поражение, названное второй национальной катастрофой. В Болгарии зародились идеи реваншизма, определившие её поведение во Второй мировой войне