加拿大在1914年8月14日至1918年11月11日期间参加第一次世界大战，作为大英帝国的一个自治领自动参战。由于在战争中贡献巨大，加拿大战后国际地位显着升高。届时，加拿大出现了独立倾向。
一战的敌对双方是：同盟国一方以德国和奥匈帝国为主；协约国一方以英国、法国、俄罗斯等为主。英国于1914年8月14日向同盟国宣战的时候，加拿大总人口只不过780万人，没有空军，只有弱小的海军，以及3千现役陆军，外加6万后备役陆军。当时加拿大军队训练落后、装备陈旧。
当时的加拿大总理是保守党的伯顿爵士（Sir Robert Laird Borden），他的参战意识极为强烈。1915年底，伯顿提议将加拿大军队增加到50万。考虑加拿大人口如此之少，伯顿的想法可谓野心勃勃。当时加拿大参战意识强烈出于两个原因：（一）为了帮助母国英国赢得战争；当时加拿大人大都是来自英国或是英国移民的第二、三代后裔，他们把英国人的意志作为自己的意志；（二）当时加拿大经济陷入严重衰退，许多人没有工作，其中一部分人把参军作为一条出路。
第一批加拿大军人于1914年10月渡洋赴英，然后赴欧陆战场。加拿大军人参加的第一场大型战役是“比利时伊普尔战役”（the Battle of Ypres, 1915年4月），加军的职责是坚守伊普尔城的城北防线。他们成功抵抗了德军的重击（德军还使用了毒气）。在该战役的最初几天，加拿大第一师伤亡人数就超过6千。
此后，加拿大部队源源不断增援比利时和法国，其总兵力曾高达10万人，编成了一个军（包括四个师）。1915年在费斯蒂贝尔（Festubert）和圣埃洛瓦（St. Eloi）、1916年在苏美（Somme），加军都打过惨烈的拉锯战。
1917年，伯顿爵士赴英国参加大英帝国战争会议，他誓言加拿大将继续全力以赴。伯顿爵士看到加军面临伤亡惨重、内外交困的局面，于是在1917年4月提议实行“强制性征兵制”。伯顿爵士的提议受到了前总理自由党人劳瑞埃爵士（Sir Wilfrid Laurier）以及来自魁省的强烈反对。但是1917年8月联邦议会通过了该提议。自由党因此分裂。伯顿爵士和自由党的支持派组成联合党派，并于当年年底赢得了联邦改选。
在一战中加拿大的海军贡献不大，但加拿大的空军飞行员却是战功赫赫。加拿大的飞行员分属英国皇家空军（the Royal Flying Corps）和英国皇家海军空战队序列。其中的佼佼者如毕晓普（W.A. “Billy” Bishop）、克林肖（Raymond Collishaw）和巴克（William Barker）等都是王牌飞行员，他们在空战中打下了几百架敌机。
前线的加拿大陆军（如前述为四师编制）在法国维米岭（Vimy Ridge）战役中用了四天击溃敌军，于1917年复活节攻占维米岭。加军在该战役中计划得当、准备充分，并成功地运用了炮步协同战术。随着战争的延续，加军愈战愈勇。1917年6月大英帝国中将、加拿大人库里爵士（Lieutenant General Sir Arthur Currie）被任命为加军统帅。之后库里爵士指挥了两场消耗极大的拉锯战， 即帕斯尚尔战役（the Battle of Passchendaele, 1917年10月 ）和阿米昂斯战役（the Battle of Amiens, 始于1918年8月8日）。
阿米昂斯战役是大英帝国军队发动的一场关键性战役。英加澳联军彻底击垮了德国的最重要防线。一位著名的德军将军称此役为“德军史上的黑暗一页”。此战役历经约100天，英加澳联军获得胜利，从此德军兵败如山倒，旋即投降。
1918年11月11日一战停火协议生效。1919年6月28日一战和谈结束，《凡尔赛条约》（Treaty of Versailles）签订，自此一战正式结束。
加拿大在一战中贡献巨大，因此极大地提升了自己的国际地位。一战加军参战总人数超过619,000，那几乎是加拿大总人口的十分之一。伯顿爵士最后代表加拿大在《凡尔赛条约》上签字，加拿大也获得了当时新成立的“国联”(the League of Nations)的成员国地位。1920年代，大英帝国开会，会上英国承认加拿大、南非、澳大利亚和新西兰等几个自治领可以彻底独立。
六万加拿大军人在一战中阵亡， 172,000加拿大军人在一战中受伤。
