1906 után Oroszországnak egy ideig óvatos külpolitikát kellett folytatnia, hogy időt nyerjen az otthoni reformok végrehajtására, hadseregének újjáépítésére és összetört haditengerészetének újjáépítésére. Ezeket a célokat hatalmas francia kölcsönök segítségével tűzte ki célul, amelyeknek feltétele volt a francia-orosz szövetség megerősítése mind diplomáciai, mind katonai értelemben.
Kelet-Ázsiában komoly szereplőként kirekesztve Oroszország sokkal nagyobb figyelmet fordított a Balkán ügyeire, ahol a Habsburg-monarchia és az Oszmán Birodalom sebezhetősége egyre ingatagabb helyzetet teremtett. Emellett az oktobristák és a kormányt a dumában támogató jogok közül sokan nagy érdeklődést tanúsítottak a térség szláv népeinek sorsa iránt, és a számukra nyújtott aktívabb orosz támogatást részesítették előnyben.
A gyenge pozícióból és otthoni nyomás alatt az orosz külügyminiszter, Alekszandr Petrovics Izvolszkij megpróbált alkut kötni osztrák kollégájával, Alois, Lexa von Aehrenthal gróffal, amelynek értelmében Ausztria megszállná Bosznia-Hercegovinát (amely felett 1878 óta névleges fennhatóságot gyakorolt), cserébe a szorosegyezmény felülvizsgálatának engedélyezéséért, amely lehetővé tette volna Oroszország számára, hogy hadihajóit kivezesse a Fekete-tengerről, ha ő háborúban áll, Törökország viszont nem. A megállapodással kapcsolatban később nézeteltérések alakultak ki, és végül Ausztria egyoldalúan elfoglalta Bosznia-Hercegovinát, anélkül, hogy Oroszországnak bármilyen kölcsönös engedményt tett volna. Oroszország tiltakozott, de semmit sem tudott elérni, mivel Németország egyértelműen Ausztria mögé állt.
Izvolszkijnak e nyilvános megaláztatás után le kellett mondania, és utódja, Szergej Dmitrijevics Szazonov nekilátott egy Ausztria-ellenes balkáni államokból, köztük Törökországból álló blokk létrehozásának. Ez nem sikerült, de Oroszország ehelyett támogatni tudta a szerb-görög-bolgár-bolgár-montenegrói szövetséget, amely sikeres volt a Törökország elleni első balkáni háborúban (1912-13). Úgy tűnt, hogy ez Oroszország nagyobb befolyásának időszakát jelentette a Balkánon. Ausztria azonban úgy reagált, hogy követelte, hogy a nemrég megnagyobbodott Szerbia ne juthasson ki az Adriai-tengerre egy új albán állam létrehozásával. Oroszország támogatta a szerbek adriai kikötő iránti vágyát, de az európai hatalmak Ausztria javára döntöttek. A balkáni szövetség ezután szétesett, és Szerbia és Görögország Törökország oldalán harcolt a második balkáni háborúban (1913). (Lásd még: Balkáni háborúk.)
Ferenc Ferdinánd főherceg 1914. júniusi meggyilkolása és az ezt követő osztrák ultimátum Szerbiának így Oroszországot igen nehéz helyzetbe hozta. Ha Oroszország cserben hagyná Szerbiát, és ismét engedne az osztrák nyomásnak, akkor megszűnne komolyan venni a balkáni ügyek résztvevőjeként, és európai nagyhatalmi presztízse komolyan veszélybe kerülne. Az alternatíva az volt, hogy a balkáni konfliktus addig fokozódjon, hogy Németország Ausztria mögé kerüljön, és általános európai háború alakuljon ki. Az akkori viszonyok között érthető módon Oroszország a második alternatívát választotta. II. Miklós azt remélte, hogy azzal, hogy csak az Ausztria-Magyarországgal közös határán lévő erőket mozgósítja, elkerülheti mind a német beavatkozást, mind a világháború kiéleződését. Az eredmény azonban az első világháború és a monarchia megsemmisülése lett 1917-ben.
A háború kitörésének közvetlen hatása a monarchia társadalmi támogatottságának megerősödése volt. A Duma néhány hónapra engedélyezte üléseinek felfüggesztését, és számos önkéntes szervezet jött létre a háborús erőfeszítések támogatására. Zemsztvo és városi szövetségek jöttek létre az orvosi segélyezés, az ellátmányok és a szállítás koordinálására. A nagyobb városokban és néhány tartományban nem hivatalos hadiipari bizottságokat hoztak létre, hogy a helyi hatóságok, szövetkezetek, kereskedők, iparosok és munkások képviselőit összehozzák a gazdasági prioritásokról való kölcsönös konzultáció céljából. Ezeket 1915 nyarán a kormány által támogatott különleges tanácsok egészítették ki a védelem, a közlekedés, az üzemanyag- és élelmiszerellátás területén. Úgy tűnt, hogy a civil társadalom a nemzeti vészhelyzet hatására érlelődik és diverzifikálódik.
1914-ben a francia-orosz szövetség bizonyította értékét. A német hadsereg egyedül vagy Franciaországot, vagy Oroszországot tudta volna szétzúzni, de mindkettőt együtt nem. Az 1914. augusztusi kelet-poroszországi orosz invázió kudarcot vallott: két sikertelen ütközetben közel 150 000 orosz esett fogságba. Az invázió azonban arra késztette a németeket, hogy csapatokat vonjanak vissza a nyugati frontról, és így lehetővé tette a franciák számára az első marne-i csata (1914. szeptember 6-12.) megnyerését. Törökország belépése a háborúba Németország oldalán jelentős visszaesést jelentett, mivel nemcsak egy új frontot hozott létre a Kaukázusban (ahol az orosz hadseregek meglehetősen jól teljesítettek), hanem a szorosok lezárásával óriási mértékben csökkentette a szövetségesek által Oroszországnak szállítható utánpótlást. A brit és francia hadjárat kudarca a Dardanelláknál és Bulgária belépése a háborúba a német oldalon azt jelentette, hogy délről nem érkezhetett enyhülés.
Amikor tehát a központi hatalmak 1915-ben tavaszi offenzívát indítottak, az orosz hadsereg már lőszerhiányban volt. A németek és az osztrákok képesek voltak elfoglalni egész Lengyelországot, és megkezdték az előrenyomulást a nyugati tartományok és a Baltikum felé, menekültek áradatát szabadítva el, akik súlyosbították az amúgy is súlyos közlekedési helyzetet.
Az 1915-ös katonai kudarcok és különösen a lőszerhiány miatt a Dumában és az Államtanácsban erősen felerősödött az a vélemény, hogy a kormányt arra kell kényszeríteni, hogy jobban reagáljon a közvéleményre. Az Államtanács bal- és középpártjai a Duma összes centrumpártjával, a Mérsékelt Jogoktól a Kadétokig, a Progresszív Blokkba tömörültek. Célja egy “közbizalmat élvező kormány” megalakítása volt, amelynek miniszterei lehetőleg részben a törvényhozásból kerülnek ki. A blokk széleskörű politikai reformprogramot követelt, beleértve a politikai foglyok szabadon bocsátását, a vallási kisebbségekkel szembeni diszkrimináció eltörlését, a zsidók emancipációját, Lengyelország autonómiáját, a parasztokat még sújtó jogfosztottság megszüntetését, a szakszervezet-ellenes törvények hatályon kívül helyezését és a helyi önkormányzatok demokratizálását. Ezt a programot nyolc miniszter támogatta, legalábbis mint tárgyalási alapot, de a miniszterelnök, Ivan Logginovics Goremykin nem, aki az önkényuralom aláásására tett kísérletnek tekintette.
A császár sem helyeselte a Progresszív Blokkot. Miklós számára csak az autokratikus monarchia tudta fenntartani a hatékony kormányzást és elkerülni a társadalmi forradalmat és a multinacionális birodalom szétesését. Egészen más elképzelései voltak a válság kezeléséről. 1915 augusztusában bejelentette, hogy személyesen veszi át a hadsereg parancsnokságát, és a császárnéra bízza a kormány irányítását. Lakosztályával együtt a fehéroroszországi Mogiljovba költözött, ahol a forradalom kitöréséig maradt. Azonban csak ceremoniális szerepet játszott, lehetővé téve katonai vezérkari főnökének, Mihail Vasziljevics Alekszejev tábornoknak, hogy valódi főparancsnokként járjon el. A következő hónapokban Nyikolaj elbocsátotta mind a nyolc minisztert, akik a Progresszív Blokkot támogatták. Bár nem tudta betölteni azt a koordináló szerepet, amely oly fontos volt a kormányzat működtetéséhez, továbbra is ragaszkodott ahhoz, hogy autokrata legyen, a végső hatalmat továbbra is a kezében tartotta, és megakadályozta, hogy a hozzáértő miniszterek koordinálják a kormány irányítását és a háborús erőfeszítéseket. Távolról elrendelte a gyakori értelmetlen minisztercseréket (amelyeket a rosszindulatú pletykák “miniszteri ugrásnak” neveztek), részben felesége és Raszputyin befolyása alatt. Még a hűséges monarchisták is kétségbeestek a helyzet miatt, és 1916 decemberében Raszputyint meggyilkolták egy összeesküvés során, amelyben néhányan közülük részt vettek.
A katonai helyzet 1916-ban nagymértékben javult. A lengyel és a balti frontot stabilizálták, és 1916-ban Alekszej Alekszejevics Bruszilov tábornok sikeres offenzívát indított Galíciában, közel 400 000 osztrák és német foglyot ejtett, és elfoglalta Csernovci (Czernowitz) városát.
A háború gazdasági hatása végül túl soknak bizonyult a kormány számára. A lőszerhiány okozta sokk hatására az ipar részben sikeres átszervezése a katonai termelésre koncentrált, és 1916 végére a hadsereg ellátása jobb volt, mint valaha. A hazai fronton azonban zord volt az élet. A német és török blokád elzárta a legtöbb importot. Az élelmiszerellátást számos parasztember behívása és a szállítás más szükségletekre való átirányítása befolyásolta. A háború finanszírozásának terhe gyorsuló inflációt okozott, amellyel az egyszerű munkások fizetése nem tudott lépést tartani. A sztrájkok 1915 nyarán kezdődtek, és a következő évben egyre fokozódtak, egyre inkább politikai színezetet öltöttek, és 1917 januárjában a pétervári Putilov fegyver- és mozdonygyárban (1914 augusztusában Szentpétervárnak adták a nevét) tartott hatalmas sztrájkban csúcsosodtak ki. A kormány tovább rontott a helyzeten azzal, hogy letartóztatta a Központi Hadiipari Bizottság munkáscsoportjának összes tagját.
A februári (márciusi, új stílusú) forradalom (lásd 1917-es orosz forradalom) a fővárosi élelmiszersorok között kezdődött, amelyek az önkényuralom megszüntetését kezdték követelni. Hamarosan a legtöbb nagy gyár munkásai is csatlakoztak a tüntetésekhez. A döntő fordulópontot az jelentette, amikor a tömegek feloszlatására behívott kozákok megtagadták a parancsok teljesítését, a városi helyőrség csapatai pedig fellázadtak és átálltak a felkelők oldalára. A munkások és katonák siettek újra létrehozni azt az intézményt, amelyre 1905-ből emlékeztek, a Munkás- és Katonai Képviselők Szovjetjét. Hamarosan az ő példájukat követték birodalomszerte sok más városban és katonai egységben is. A háborús erőfeszítéseket aláásó polgárháború veszélyével szembesülve a katonai főparancsnokság inkább magára hagyta Miklós II-t abban a reményben, hogy a duma vezetői megfékezik a forradalmat és hatékonyan vezetik a belpolitikai frontot.
A petrográdi szovjet és a Duma közötti megállapodással megalakult az Ideiglenes Kormány, amelynek élén Georgij Jevgenyevics Lvov herceg (a Zemsztvo Unió elnöke) állt, és amely főleg kádettekből és oktobristákból állt, bár Alekszandr Fjodorovics Kerenszkij a trudovikokból csatlakozott hozzá. Március 2-án (március 15-én, új stílusban) ennek a kormánynak a küldöttei elérték Pszkovot, ahol a császár elakadt a vonatával, miközben Petrográdba próbált eljutni. Ő diktálta nekik a lemondását, és ezzel véget vetett a 300 éves Romanov-dinasztiának.
Hugh Seton-Watson Geoffrey Alan Hosking Dominic Lieven