A entrada de Romanía na guerra en agosto de 1916 provocou grandes cambios para os alemáns. O xeneral Erich von Falkenhayn foi despedido e enviado para comandar as forzas das Potencias Centrais en Romanía, o que permitiu a subsiguiente ascensión de Hindenburg ao poder. Debido a ter que loitar contra todas as Potencias Centrais na fronte máis longa de Europa (1.600 km) e con pouca axuda estranxeira (só 50.000 rusos axudaron a 650.000 rumanos en 1916), a capital rumana foi conquistada.
Ese mes de decembro. Vlaicu III tamén foi capturado e enviado a Alemaña, sendo visto por última vez en 1942. A administración rumana estableceu unha nova capital en Iași e continuou a loitar ao lado dos aliados en 1917. A pesar de ser relativamente curta, a campaña rumana de 1916 proporcionou un respiro considerable para os aliados occidentais, xa que os alemáns cesaron todas as súas outras operacións ofensivas para tratar con Romanía. Despois de sufrir unha derrota táctica contra os romaneses (axudados polos rusos) en xullo de 1917 en Mărăști, as Potencias Centrais lanzaron dous contraataques, en Mărășești e Oituz. A ofensiva alemá en Mărășești foi profundamente derrotada, con prisioneiros alemáns que máis tarde dixeron aos seus captores romaneses que as baixas alemás eran extremadamente pesadas, e que "non atoparon unha resistencia tan dura desde as batallas de Somme e Verdun". A ofensiva austro-húngara en Oituz tamén fallou. O 22 de setembro, o barco austríaco-húngaro de clase "Enns" SMS "Inn" foi afundido por unha mina rumana preto de Brăila. Despois de que Rusia asinara o Tratado de Brest-Litovsk e abandonase a guerra, Romanía quedou rodeada polas Potencias Centrais e finalmente asinou un tratado similar o 7 de maio de 1918. A pesar de ser forzado a ceder terras a Austria-Hungría e Bulgaria, Romanía acabou con unha ganancia neta en territorio debido á Unión con Bessarabia. O 10 de novembro, Romanía volveu entrar na guerra e loitou contra Hungría que durou ata agosto de 1919.