炮火准备
1916年2月21日，德国军队用1,200门大炮对40公里的战线进行了9个小时的集中轰击，发射了一百万发炮弹，然后用三个军(第三、第七、第十八军)的兵力进攻，先头部队用火焰喷射器扫清战壕，到23日，德国军队已经前进了将近5公里，法国军队被迫后撤。
德军开始炮火准备。为隐蔽主突方向，德军炮兵在宽40公里的 正面上同时实施炮击，航空兵首次对法军阵地实施轰炸，摧毁部分防御阵地，并杀伤大量有生力量。16时45分，德军步兵发起冲击，当日占领第一道防御阵地。在以后四天中，又先后攻占第二、第三道防御阵地，向前推进5公里，占领重要支撑点杜奥蒙堡。法军统帅部任命第2集团军司令H.P.贝当为凡尔登前线指挥官(5月1日起由R.-G.尼韦勒继任)，并调集一切可以动用的部队，决心在凡尔登地区与德军决战。26日，贝当下令夺回杜奥蒙堡。法军经四天激战，损失惨重，未果。自2月27日起，法军利用唯一与后方保持联系的巴勒迪克—凡尔登公路(又称“圣路”)，源源不断地向凡尔登调运部队和物资，一周内组织3900辆卡车，运送人员19万、物资2.5万吨。这是战史上首次大规模汽车运输。法军大批援军及时投入战斗，加强了纵深防御，对战役进程产生了重大影响。至月底，德军弹药消耗很大，且战略预备队未及时赶到，攻击力锐减，从而丧失了突破法军防线的时机。
正面进攻
3月5日起，德军扩大进攻正面并将主突方向转移到默兹河西岸，企图攻占304高地和295高地，解除西岸法军炮兵的威胁，并从西面包围凡尔登;同时继续加强东岸的攻势，由急促攻击改为稳步进攻，但遭法军顽强抵抗，付出巨大伤亡后仅攻占几个小据点。4～5月间，德军集中兵力兵器包括使用喷火器、窒息性毒气和轰炸机，对西岸法军实施重点突击，但步兵进抵304高地和295高地一线后，遭法军炮火猛烈反击，5月底停止进攻。在东岸，法军频繁轮换作战部队，不断实施反击，与德军反复争夺，迟滞德军进攻。6月初，德军再次发动大规模攻势，经七天激战切断沃堡与法军其他阵地的联系，迫使沃堡守军于7日投降。6月下旬，德军首次使用光气窒息毒气弹和催泪弹猛攻苏维耶堡，在4公里宽的正面上发射11万发毒气弹，给法军造成重大伤亡，一度进抵距凡尔登不足3公里处，但终被击退。
24日，法国军队被迫放弃第二道防线，25日德军用强大的火力进攻占领了杜奥蒙要塞。
法军总司令霞飞此时才任命亨利·菲利普·贝当(Henri Philippe Petain)将军为凡尔登地区总指挥，贝当将军指挥的第20军进入凡尔登的当天，就收到了杜奥蒙要塞失陷的战报，由于法军第33团的顽强抵抗，再加上当时天降大雪，德军对杜奥蒙村的进攻受阻，法军利用唯一一条与后方保持联系的巴勒迪克-凡尔登公路(法国人称为“圣路”)抓紧时间向凡尔登运送人员补给，一周内组织3900辆卡车，运送人员19万和2.5万吨的物资，这是人类战史上首次大规模的汽车运输。法军的大批援军及时赶到，加强了纵深防御，扭转了战役开始阶段的不利局面，使战役陷入拉锯战。
德军由于前进过快，丧失了炮火支援的优势，反而使自己暴露在法军位于默兹河西岸的炮火射程内，战场由于持续炮火的攻击已经变成一片泥潭，火炮很难向前移动，德军最终占领杜奥蒙村时，已经丧失了4个团。
战役结束
由于无法向凡尔登前进，德军转过来准备拿下霍姆山，经过3个月的激烈战斗，德军攻占了凡尔登西部的两个村庄，凡尔登东部的沃要塞投降。但双方损失惨重，贝当将军准备保存实力用于更好的防御，但他被解职，由更具有进攻性的内维尔将军取代。
德军下一个目标是苏维要塞，1916年6月22日德军向法军阵地投放毒气弹，第二天以6万兵力进攻，但没有能拿下苏维要塞，战斗持续到9月6日。
1916年索姆河战役打响，迫使德军从凡尔登抽调部分兵力去对付北面的英法联军。到了秋季，德军已经非常疲惫，德军总司令保罗·冯·兴登堡撤换了法金汉将军，任命埃里希·鲁登道夫为凡尔登战役司令。
1916年10月21日法军发起反攻，使用了新式400毫米口径的大炮和徐进弹幕射击技术，10月24日夺回杜奥蒙要塞，11月2日德军放弃沃要塞，12月11日德军完全退到战役开始时的战线。
俄军1916年夏季进攻战役和西线索姆河战役开始后，德军在凡尔登方向未再投入新的兵力，尔后的进攻行动只是为了牵制当面法军。经数月苦战，德军虽在凡尔登以北、以东地区楔入法军防线7～10公里，但未能达成战役突破。8月29日，E.v0n法尔肯海恩被免职，P.von兴登堡元帅接任德军总参谋长。9月2日，德皇批准停止进攻。10月24日，法军发起大规模反攻，于11月初收复杜奥蒙堡和沃堡。12月15～18日，法军再次发动反攻，基本收复被德军攻占的阵地。战役至此结束。 在10个月交战中,双方共投入200万兵力,发射了4000万发炮弹,伤亡人数近百万，创造了战争史记录，使凡尔登成了骇人听闻的“绞肉机”和“人间地狱”。
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