La política de neutralidad estadounidense quedó modificada cuando Alemania anunció en enero de 1917 que a partir del 1 de febrero recurriría a la guerra submarina sin restricciones contra la flota británica y todas las embarcaciones que se dirigieran a esta nación. Los expertos civiles y militares alemanes habían calculado que esta estrategia provocaría la derrota de Gran Bretaña en seis meses. Estados Unidos ya había expresado su fuerte oposición a la guerra submarina sin restricciones porque violaba sus derechos como potencia neutral, e incluso había amenazado a Alemania con la ruptura de relaciones diplomáticas si se llegaba a aplicar esta estrategia, de manera que interrumpió sus gestiones en favor de la paz. El 3 de febrero, Estados Unidos rompió relaciones diplomáticas con Alemania; varias naciones latinoamericanas, entre ellas Perú, Bolivia y Brasil, secundaron esta acción. Estados Unidos declaró la guerra a Alemania el 6 de abril.

La guerra submarina alemana durante 1917 fracasó en su intento de ocacionar la rendición de Reino Unido mediante la destrucción de la flota aliada, de la que los británicos dependían para la obtención de alimentos y suministros. La campaña submarina alemana parecía eficaz en sus comienzos; hacia finales de 1916, los alemanes hundían mensualmente alrededor de 300 toneladas de embarcaciones británicas y aliadas en el océano Atlántico norte; la cifra ascendió a 875.000 toneladas en el mes de abril, por lo que los alemanes estaban seguros de conseguir la victoria en breve. Sin embargo, Gran Bretaña consiguió, desde el verano, restar eficacia a la estrategia alemana siguiendo varios métodos: adoptó un sistema de convoyes en el que las flotas mercantes eran protegidas por destructores y cazasubmarinos, utilizó hidroaviones para detectar a los submarinos, y empleó cargas de profundidad para destruirlos. Al llegar el otoño, los alemanes comenzaron a perder numerosos submarinos, a pesar de que seguían hundiéndose una gran cantidad de barcos aliados. A su vez, las naciones aliadas, especialmente Estados Unidos, construían rápidamente nuevas embarcaciones. El intento alemán de poner fin a la guerra a través de la guerra submarina había fracasado.

Los submarinos alemanes iniciaron un bloqueo sobre las islas Británicas en febrero de 1915. El hundimiento de las naves aliadas causó un gran número de bajas; al abandonarse el principio por el cual se permitía la evacuación de las naves civiles antes de su hundimiento. En mayo, un submarino alemán torpedeó al Lusitania, un vapor de pasajeros británico. Éste se hundió en menos de 20 minutos frente a la costa meridional de Irlanda, y fallecieron 1.198 civiles, entre los que se encontraban 128 estadounidenses. El incidente estuvo a punto de anticipar la intervención de Estados Unidos en el conflicto mundial, que se produjo en 1917.