起因：在索姆河发动大规模攻势，是协约国集团预定的1916年战略进攻计划的一部分。1915年12月，法军总司令霞飞就与英军司令海格爵士商定，由法国3个集团军和英国2个集团军在索姆河两岸实施大规模战略进攻，力争打破西线的僵局，为以后转入运动战创造条件。后来的凡尔登之战打乱了英法军队的部署，惨重的伤亡和德军一天紧似一天的进攻使法军疲于奔命，根本无法进行索姆河战役的准备。后来，进攻索姆河的内容被改为：英军方面由第3、第4集团军参战，共25个步兵师，法军方面是第6集团军，共14个步兵师；英军第4集团军担任主攻任务，主要是突破德军在索姆河以北的第4和第6集团军的防御。
英法之所以没有放弃索姆河战役计划，一方面是想通过这次战役打破西线的僵局，更主要的是德军在凡尔登方向的进攻给法军造成了相当大的压力，因此必须在其他方面打出去，以进攻来牵制德军，从而减轻凡尔登的压力，转危为安。所以，原定的索姆河战役目标在战前也就改为部分地减轻对凡尔登的压力。但霞飞和海格把反攻的地点选在索姆河，就如同德国的法金汉一样，都没有充分估计到敌方防御的强度，结果他们都犯了“用鸡蛋碰石头”的错误，索姆河战役也成了一场无法达到预期目的、空前规模的消耗战。
索姆河地区属丘陵地带，地形起伏不平，森林和村庄星罗棋布，德军驻守在索姆河防线最前沿的是第2集团军。自从西线陷入堑壕战僵局以来，德军有两年多的充裕时间加强防御。他们精心选择地形，构筑了一整套比较完整的防御体系。德军的防御体系由三个阵地组成，第一阵地纵深约1000米，包括三条堑壕以及支撑点、交通壕和混凝土掩蔽部；第二阵地在第一阵地后3—4公里，有两条堑壕和支撑点，第一、二阵地之间有一个中间阵地；第二阵地后面三公里处是第三阵地，整个防御体系纵深7—8公里。德军的整个阵地从低到高修筑在山坡上，对英法军的行动一览无余。德军还构筑了深达40英尺的地下坑道网，其地下工事的出入口都隐蔽在村庄和附近的树林中，难以被敌人发现。工事内配备完善，储备了丰富的弹药和食品。这一切，使索姆河地段成为“世界上最坚固和最完备的防御工事”之一。
在德军防御阵地对面，英法军秘密地进行了五个多月的大规模的周密准备。他们的进攻出发阵地也非常坚固，还构筑了堑壕、交通壕、掩蔽工事和躲避炮兵火力的掩蔽部、各种仓库。除此之外，英、法军对预定参战的师还进行了一系列专门的野营训练，模拟德军防御演练突击的方法。德军早就掌握了有关英、法军构筑进攻出发阵地的情报，当法国部队向他们的前沿阵地移动时，德军在望远镜中看得一清二楚。他们差不多掌握了英、法军开始进攻的日子，因此早就做好了准备。双方都怀着紧张的心情，等待着那一天的到来。
1916年6月24日，英、法军隐蔽的炮兵群对德军阵地开始开战以来最大规模的炮击，索姆河之战打响。“轰隆隆！”“轰隆隆！”爆炸声整日响个不停，整整持续了一个星期。空前猛烈的炮火使德军阵地顿时陷入一片硝烟和火海之中，地动山摇，不时有德军的掩体和障碍物飞上天空。3000门大炮将150万发炮弹全部倾泻在德军防御前沿。6月30日晚，“弹幕”射击达到了最高潮，整个索姆河上空全被炮弹的火光映红了。德军阵地在炮火的激烈轰击下，硝烟弥漫，弹痕累累，到处都是断垣残壁。德军第一阵地几乎全部被摧毁，第二阵地虽部分被摧毁，但失去了进攻的战术突然性。
经过：1916年7月1日晨，阳光灿烂。英法联军的大炮停止了轰鸣，索姆河畔显得分外宁静，这意味着一场激烈的阵地攻防战正在酝酿之中。守卫在阵地上的英、法士兵早已做好了冲锋的准备，只等待着一声令下。
经七天炮火准备后，英第4集团军（由罗林森将军指挥）从马里库尔至埃比泰恩25公里正面向巴波姆方向实施主要突击，由英第3集团军第7军在其左翼采取保障行动；法第6集团军（由法约尔将军指挥）从罗西耶尔以北索姆河两岸向佩罗讷方向实施辅助突击。
“嘘——嘘——嘘——”霎时间，英法联军阵地上响起了进攻的信号声，英、法联军以3倍于敌的兵力在40千米宽的突破地段上向德军发起了冲锋。当排成长长的横列、背着沉重的装备的英军进入百码射程之内时，“突突突——”德军的新式机枪吐出一串串火舌。密集的子弹像一把锋利的大镰刀，顷刻间就把英军“像割麦子一样成群地扫倒”，其结果不亚于一场大屠杀。在第一天的进攻中，英军就有6万人阵亡、受伤、被俘或失踪，这是英军战争史上最糟糕的一天。
在索姆河以北主要方向上，尽管英国第4集团军的2个军占领了德军防御前沿第一阵地，但其余3个军和第3集团军的第7军的攻击却被击退，并遭到重大伤亡。在索姆河以南的方向上，法军取得了一定进展，其第2军占领了德国第一阵地及支撑点。
7月2日，英军司令海格看到左翼受阻，无法前进，便决定对攻击计划做出修改。他把主攻方向暂时限制在右翼第4集团军进攻正面翼侧的方向上，其余的两个军离开右翼调到预备队担任消极防御任务，以便集中兵力在更窄的地段上达成突破。经过两天血战，英军第4集团军占领了弗里库尔村，并向中间阵地继续突击。
法军的进展情况稍好些，法军第6集团军进攻的方向恰好是德军防御的薄弱地段。7月3日，法军第6集团军以猛烈的突击一举突破了德军第17军的防御阵地，并对德军造成严重伤亡。不久，德军第17军重新纠集力量，组织了多次反冲击，但不仅没能夺回阵地，反而使伤亡更加惨重，无力再战。后来，德军统帅为保存第17军的实力，命令他们后退休整。
但第17军后撤得非常匆忙，使德军预备队来不及迅速占领全部防御阵地，结果一些阵地和支撑点无人防守。这就使德军的防御正面上出现了一个缺口和许多间隙地，给法军以可乘之机。7月4日，法军先遣分队发现这一情况后立即出动，未经交战就占领了无人防守的巴尔勒。这时，另一些部队也准备向索姆河前进，想乘机扩大战果。但是，法军第6集团军司令法约尔却不同意这样做。他的理由是：要夺取新阵地必须使已占领地区得到巩固，第2梯队已接替战斗，同时以有力的炮火准备作好保障时，才能继续进行攻击。按照这一僵硬的教条，准备出击的部队不得不撤回原阵地，结果耽误了整整两天两夜的时间。
德军第2集团军发现了自己的严重漏洞后，暗自庆幸法军没有连续进攻，并赶忙从统帅部调来了5个精锐师。这些师以大部分兵力接替了第17军的防御，并填补了一切空隙，重新组织了防御体系，堵住了缺口。法军丧失的这次战机，给整个战局带来了不利影响。
此时，德军统帅部也意识到了英、法军在索姆河进行的攻击规模是空前的，其目的和企图也决不仅仅是牵制凡尔登方向的德军，如果掉以轻心，也许会造成整个战线的崩溃。因此，德军迅速抽调兵力，加强第2集团军的力量，整个集团军增加到3个军，此外还有27个重炮连、15个轻炮连、30架飞机。
从7月9日开始，英法军又恢复了进攻，但这时的德军已大大加强了兵力，使得双方的兵力对比发生明显变化。虽然英、法军士兵冒死冲锋，但依然进展缓慢，双方很快进入胶着状态。更严重的是，英、法军在指挥上极不协调，双方的作战方针完全不一致。英军指挥官海格为了能在主要突击方向取得纵深突破，要求法军给予积极协助，指示法军将第6集团军的力量重心移到索姆河以北。但法军指挥官却我行我素，根本不理睬英军的要求，继续指挥该部在索姆河以南进行离心方向的进攻。英、法军未能集中力量捏成拳头，势必严重影响战斗进程，到7月17日，英军仅前进三四公里，法军推进了六七公里。19日，德军将第2集团军分编为比洛指挥的第1集团军和加尔维茨指挥的第2集团军，加强索姆河上游地区的防御。此后双方不断增加兵力兵器，作战行动变成了一场消耗战。
9月3日，英法联军以56个师的兵力再次发动大规模进攻，深入德军防御纵深2—4公里。
9月15日的上午，英、法联军的士兵正在顽强与德军交锋之际，突然，一阵隆隆的声音震耳欲聋，大地也在微微颤动。只见几个黑乎乎的像大铁罐似的东西正慢慢地从英、法联军的阵地上慢慢地向德国军队阵地方向移动过来。“轰隆——轰隆——”这些“铁罐”突然发射出炮弹，炸得德国士兵血肉模糊。
“机枪射机！”德军指挥官发出命令。机枪马上向“铁罐”扫射起来。可是，子弹只是落到上面作响，“铁罐”却没有损伤。“铁罐”继续向德军阵地逼近，英、法联军的士兵们紧随在它的后面，向德军阵地冲击。德军士兵从未见过这种“刀枪不入”的“大怪物”，吓得惊呼狂叫，四处逃窜。英、法联军乘机攻占了几个村庄，俘虏了数百名吓得不知所措的德国官兵。
这些“铁罐”，就是英国最早试制的坦克（英语中“坦克”就是“罐子”的意思）。1916年9月15日，坦克就这样有史以来第一次在索姆河战场上出现了。英军使用49辆坦克（实际参战仅18辆）配合步兵进攻，占领了德军第三道阵地的若干重要支撑点。
坦克对德军步兵产生了巨大的心理作用，他们放弃阵地不战自退。但是，由于坦克的技术装备不完善以及使用的正面宽大，突破任务没有完成，战术胜利未能发展为战役胜利。后来英军又使用了两次坦克，同样收效不大，德国人也学会了打坦克。到了秋季，由于阴雨连绵、道路泥泞，战斗渐渐平息，到11月中旬完全停止。
结果与影响：索姆河之战持续四个月之久，它同凡尔登之战一样，成为1916年西线乃至整个第一次世界大战中规模最大的战役之一，而且这两个战役互相联系，互相牵制。英、法军作为进攻的一方没有达到自己的目的，德军以凡尔登战役牵制了英、法军在索姆河战役的力量，而英、法军则以索姆河战役牵制了德军在凡尔登战役中的力量。由于战术的教条和堑壕阵地防线在当时无法克服的缘故，这两个战役最后都成了消耗战，特别是索姆河之战。
索姆河之战是战争中典型的、双方伤亡惨重的阵地战役，就兵力、兵器而言，它是第一次世界大战中最大的战役。英军投入交战的有54个师，法军32个师，德军67个师。英法联军以伤亡79.4万人的代价，仅向前推进5—12公里，未能突破敌防御。德军损失53.8万人，失去240平方公里阵地，但打破了英法联军的计划。
索姆河战役证明：在正面一个狭窄地段上，以递进冲击突破阵地防御的理论和实践是行不通的。但这次战役以及西南方面军进攻的胜利，使得战略主动权从德国转到协约国一方。并且，索姆河进攻促使其他国家装备坦克并发展反坦克兵器。
索姆河战役显示了协约国在军事和经济方面的优势，从协约国与德国的经济潜力和兵员后备力量的对比来看，协约国的损失显然是值得的。相反，由于英、法军在索姆河战役中牵制了德军力量，使德国发动的凡尔登战役以失败而告终。这大大影响了德军的士气，对德军以后的行动产生了巨大影响。
