Le 1er août 1914, contre l’Allemagne, la France mobilise près de 8 millions d’hommes, âgés de 20 à 48 ans, sur les 39 millions d’habitants que compte le pays.
Les chemins de fer vont jouer un rôle primordial durant la Première Guerre mondiale. Par le décret du 2 août 1914, ils relèvent « tout entier de l’Autorité militaire » avec des gares régulatrices, des gares de répartition et des stations-magasins dirigées par des militaires.
De 1914 à 1918, les chemins de fer ont transporté 1 604 067 tonnes de marchandises et évacué plus de 2 millions de blessés. S’ajoutent les milliers de convois militaires pour le front lors de la mobilisation générale et les renforts juste après. En quatre années de guerre, l’alimentation et l’entretien du soldat est passé de 8 à 12 kilos par jour, principalement transportés en chemin de fer.
Tout au long de la guerre, l’infanterie territoriale dont des gardes de voies et communication, les commis et ouvriers militaires d’administration, le régiment du 5e Génie, les sections des chemins de fer de campagne, des cheminots affectés à leur poste de travail, mais aussi des femmes et des travailleurs des colonies ou étrangers, vont œuvrer pour « le service des chemins de fer ». Britanniques et Américains vont aussi participer à l’organisation ferroviaire militaire des transports militaires.
Comme un symbole de l’importance du rail durant cette guerre, débutée en chemin de fer, la Grande Guerre se termine dans le wagon de Rethondes lors de l’armistice du 11 novembre 1918.