凡尔登战役开始之前，英军就调集部队到索姆河，在索姆河发动大规模进攻，牵制德军，以减轻联军在凡尔登的压力。
德军则利用几个月空闲时间在索姆河建设防御阵地，这条号称世界上最坚强的防线，包括三道阵地和一些中间阵地，主要阵地有坑道工事，阵地前面有多层铁丝网。
1916年6月24日，索姆河两岸雷鸣般的炮声打破了清晨的宁静，英、法联军隐蔽的炮兵群对德军阵地开战以来最大规模的炮击。空前猛烈的炮火使德军阵地顿时陷入一片硝烟和火海之中。
在德军阵地上空，英、法军的校射飞机不停地盘旋，给地面炮兵指示目标，纠正弹着点，同时，战斗侦察机则不时地向德军阵地扔下炸弹，而后俯冲扫射。七天中，德军阵地共承受了150万发炮弹。
7月1日清晨，炮击停止，对德军来说这不知道是好消息还是坏消息，初升的太阳照耀着硝烟渐渐散去的战场，德军阵地一片寂静，英军吹响了进攻的号角，无数士兵爬出堑壕，向德军阵地冲去。英军认为眼前的废墟只是废墟而已。
可令他们没想到德军的防御工事仍然是固若金汤，隐藏在防御工事后面的德军架起了马克机枪，对蜂拥而至的英军展开了大屠杀，在机枪的扫射下，英军遭到重创。
索姆河防区为德军提供了有利条件：进出口都隐蔽在村庄住房和附近树林中，而对面山腰上露天堑壕线的白垩土的轮廓十分分明。德军还可以在4500米的距离内，对协约国军队一览无遗。防御堡垒逐个升高，迫使协约国的进攻者要冒着火力一级一级地爬上来。
在德军火力下，在到达正面堑壕线之前，联军的部队成千上万地倒下，到日落时，无人地带遍布着6万多死伤的英军，这是英国陆军史上在一天之内遭受的最沉重的损失和最残酷的屠杀，在过去历史上的战役中，没有在一天之内有这种惊人损失的记录。
这时德军意识到英法联军在索姆河发动的进攻规模是空前的，其目的绝不只是牵制凡尔登方向的德军，德军迅速抽调兵力，把索姆河方向的部队增加到了40个师，但联军并未放弃进攻的企图，他们打算用一种新式武器来加快战役的进程。
7月9日，英、法联军又发动进攻，但这时的德军已大大加强了兵力，使得双方的兵力对比从英、法军占2.8倍的优势下降到只占0.6倍，英法联军已几无优势可言。到7月10日，英军第四集团军伤亡近10万人，不得不暂停进攻。
7月13日，英军实施夜间进攻，并突破德军的第二道防线。英军骑兵冲入缺口，这是在西欧最后一次大规模地使用骑兵。但是其他预备队没能及时赶到，骑兵很快便被机关枪扫倒，随后被德军的反冲击消灭，此举亦封闭了突破口，联军的进攻渐渐演变为一系列战果较小而代价高昂的小战斗。
9月15日清晨，黑格在巴波姆西南发动又一次较大的进攻。英军坦克已悄悄地用船运至西线，这是坦克第一次登上历史的舞台上，18辆坦克出现在了战场上。战斗中，坦克引导步兵实施进攻，怪物在泥泞的弹坑间如履平地，在战壕后横冲直撞，完好无损地立即迫使据守战壕的300多名德军投降。
9月底，英法联军在索姆河以北18公里再次发动新的进攻，在这次攻击中，英军又使用了13辆坦克助战，德军统帅部命令前线部队及时总结对坦克作战的经验，并利用一切手段摧毁坦克。结果，英军坦克有9辆或陷在弹坑里，或被德军击毁，只有4辆坦克与步兵一起占领德军一线掩体，控制了索姆河和昂克尔河间高地的棱线。
猛烈炮轰持续了一月又一月，由英雄们组成的威武之师一月复一月在这可怕的轮战中被打得七零八落，接着冬季来临，从天而降的倾盆大雨叫人寸步难行，滂沱大到11月中旬，气候的限制使战斗已无法进行，双方的物资也已近枯竭，交战双方都衰弱得无以为继，持续4个月的索姆河战役黯然收场。
英法联军损失了62万人，德军损失了65万人，其中包括很大一部分军。索姆河战役和凡尔登战役互相联系又互相牵制，德军以凡尔登战役牵制了英法联军在索姆河的力量，而英法联军则以索姆河战役牵制了德军在凡尔登的力量，但是双方都没有达到自己进攻的目的。
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