Bản đồ cuộc tấn công đầu tiên của Áo-Hung vào Serbia, tháng 8 năm 1914

Ngày 12 tháng 8, Tập đoàn quân số 5 Áo-Hung vượt sông Drina ở đoạn hạ lưu.[17] Trong cùng ngày, Tập đoàn quân số 2 Áo-Hung vượt sông Sava đến phía bắc thị trấn Šabac. Đến ngày 14 tháng 8, trên một trận tuyến dài khoảng 160 km, quân đội Áo-Hung đã vượt sông thành công và tập trung về Valjevo. Tập đoàn quân số 2 và số 5 của Áo-Hung tiến về hướng Belgrade, nơi họ chạm trán ba tập đoàn quân số 1, 2 và 3 của Serbia.

Trận Cer

Putnik dự đoán hướng tấn công ban đầu của Áo-Hung sẽ từ hướng bắc do đó nhận định việc quân Áo vượt sông Drina chỉ là nhằm nghi binh. Tuy nhiên sau ba ngày đầu tiên, ông nhận ra đây đúng là hướng tấn công chính của quân Áo và bắt đầu có hành động điều động quân.[25] Một lực lượng nhỏ Serbia được tung ra cầm chân quân Áo tại Šabac trong khi lực lượng chính hướng về đầu cầu sông Drina.

Ngày 15 tháng 8, lính Serbia và Áo-Hung bắt đầu chạm trán với nhau tại sườn núi Cer. Sau bốn ngày giao tranh ác liệt, quân Áo buộc phải tháo chạy, vượt sông Drina để trở về bờ bên kia. Trận Cer là chiến thắng đầu tiên của khối quân sự phe Hiệp ước trước phe Liên minh trung tâm trong Chiến tranh thế giới thứ nhất.[26] Áo-Hung chịu thương vong 38.000 quân và 4.500 quân bị bắt làm tù binh trong khi Serbia cũng chịu thương vong 18.000 quân.[27]

Trận Drina

Quân phục một người lính Serbia năm 1914

Do áp lực từ đồng minh Nga, Serbia phải mở một cuộc phản công nhỏ bằng Tập đoàn quân số 1 vào lãnh thổ Áo-Hung, vùng Syrmia, với mục tiêu cầm chân quân Áo trong việc điều quân sang mặt trận Galicia. Ngày 6 tháng 9, Tập đoàn quân số 1 vượt sông Sava.[28] Trước tình thế đó, Potiorek quyết định tấn công Serbia lần hai. Vào ngày 7 tháng 8, lính Áo-Hung lại vượt sông Drina với Tập đoàn quân số 5 và Tập đoàn quân số 6.

Tập đoàn quân số 5 Áo-Hung bị đẩy lùi với thương vong 4.000 người.[29] Riêng Tập đoàn quân số 6 thành công hơn trong việc đối đầu với Tập đoàn quân số 3 Serbia ở giai đoạn đầu, tuy nhiên sau đó đã phải rút lui từ ngày 17 tháng 9 do lo ngại hở sườn phía nam và cuộc tấn công của Tập đoàn quân Užice và lính Montenegro vào Srebrenica và Pale phía đông Bosna. Trong những lần vượt sông Drina từ đầu tháng 9, Tập đoàn quân số 6 Áo-Hung chịu thương vong hơn 20.000 người. [30]

Trận Kolubara

Bản đồ miêu tả cuộc tấn công thứ hai và thứ ba của Áo-Hung vào Serbia trong tháng 9 và tháng 11-12 năm 1914.

Nhận ra những khó khăn mà quân đội Serbia phải chịu, Áo-Hung quyết định mở một cuộc tấn công mới vào Serbia trước mùa đông. Armeeoberkommando (Bộ tư lệnh quân đội Áo-Hung - AOK) nhận định một khi Serbia bị tiêu diệt, các quốc gia đang tuyên bố trung lập như Bulgaria, România và Hy Lạp sẽ tham gia cuộc chiến về phe Liên minh Trung tâm và điều này cũng ngăn không cho Ý mở mặt trận khác chống lại Áo-Hung.

Cuộc tấn công lần thứ ba của Áo-Hung vào Serbia chính thức bắt đầu từ ngày 6 tháng 11 năm 1914.[31] Quân Serbia bị áp đảo về quân số và thiếu hụt đạn dược chống trả kịch liệt nhưng sau cùng cũng buộc phải có sự rút lui chiến lược để bảo toàn lực lượng. Ăn mừng lớn đã diễn ra ở Vienna khi lính Áo-Hung tiến vào Valjevo ngày 15 tháng 11. Không đủ sức phòng thủ trên tuyến phòng thủ đã quá dài, Bộ chỉ huy Tối cao Serbia quyết định bỏ Belgrade. Thành phố được di tản từ ngày 29 tháng 11 và đến ngày 2 tháng 12, Tập đoàn quân số 5 Áo-Hung tuyên bố chiếm được Belgrade.

Nhận được tiếp viện kịp thời của đồng minh Pháp và Nga từ Salonika và nhận ra quân Áo-Hung cũng ở trong tình trạng kiệt sức, Putnik hạ lệnh tổng phản công nhắm vào Tập đoàn quân số 6 Áo-Hung vào ngày 2 tháng 12 và vua Peter I dù đã 70 tuổi vẫn cầm súng tham gia chiến đấu trong cuộc phản công này.[32][33] Đến ngày 9 tháng 12, Tập đoàn quân số 6 Áo-Hung phải rút chạy từ Serbia về Syrmia. Potiorek cũng buộc lòng phải ra lệnh Tập đoàn quân số 5 bỏ Belgade và lính Serbia giải phóng thành phố vào ngày 15 tháng 12.[34]

Thất bại trong cả ba lần tấn công Serbia vào năm 1914 khiến Áo-Hung chịu tổn thất gần 274.000 quân trong tổng số 450.000 quân ban đầu (trong số đó có 7.600 sĩ quan). Phía Serbia cũng chịu thương vong nặng 164.000 quân trong đó chết 69.000 người trên tổng số 250.000 quân.[35] Tướng Potiorek bị cách chức tổng chỉ huy các lực lượng Áo-Hung tại Balkan và cùng số phận là chỉ huy trưởng Tập đoàn quân số 5 Liborius Ritter von Frank. Tập đoàn quân số 6 Áo-Hung cũng bị giải thể.