Na het uitbreken van de oorlog op 4 augustus 1914 nam de koning met de legerstaf zijn intrek in het Leuvense stadhuis. Van hieruit stelden ze de plannen om de Duitsers zoveel mogelijk tegen te houden. Dat lukte een beetje door de forten rond Luik en de slag bij Halen, maar toch waren de Duitsers veel sterker: 1,6 miljoen Duitse soldaten trokken door België, terwijl het Belgisch leger over nog geen 200.000 soldaten beschikte! Bovendien waren de Duitse soldaten veel beter getraind en brachten ze veel grotere kanonnen mee. Op 18 augustus besliste Albert I dan ook om zich met zijn soldaten terug te trekken naar Antwerpen. Op 19 augustus arriveerden de Duitsers in Leuven en werd het stadhuis hun hoofdkwartier.
De nacht van 25 op 26 augustus 1914 veroorzaakten beschietingen paniek onder de Duitse soldaten. Meteen werden burgers opgepakt als 'franc-tireurs'. Ruim 1000 gebouwen rond de Oude markt, de Bondgenotenlaan en zijstraten werden in brand gestoken. Daaronder ook de universiteitshal met 300.000 boeken en manuscripten.
Deze barbaarse vernielingsdaad schokte de hele wereld. Na de oorlog werd vooral met Amerikaans geld deze nieuwe universiteitsbibliotheek gebouwd. De honderden ingebeitelde stenen die in het gebouw zijn verwerkt, herinneren aan de schenkingen. Op de middengevel staan de borstbeelden van Koningin Elizabeth, Koning Albert en Prins Leopold. Bovenaan in bas-reliëf, staat de brand van de universiteitshal. Op de zijgevel rechts pronkt het borstbeeld van kardinaal Mercier. Tijdens WO1 protesteerde Mercier openlijk, maar vreedzaam tegen de strenge Duitse bezetter. Bovenaan de trapgevel staan de symbolen van de geallieerden van toen: adelaar (VS), wolf (Italië), leeuw (België), eenhoorn (Verenigd Koninkrijk), haan (Frankrijk), mythische draak (Japan).
Veel huizen in de Bondgenotenlaan en zijstraten hebben een speciale gevelsteen. Deze toont een fakkel en zwaard met het jaartal 1914, en verwijst naar de vernieling van het gebouw in augustus 1914.
Een eeuw geleden was het station het drukste plekje van Leuven. Dagelijks brachten treinen duizenden soldaten naar het front, en natuurlijk ook voedsel en materiaal. Tijdens de brand van Leuven op 25 en 26 augustus, werden tientallen burgers uit hun huizen gejaagd en samengebracht op het Stationsplein. Velen daarvan werden gefusilleerd. Anderen werden van hieruit met de trein naar Duitsland gedeporteerd. Na de oorlog werd het stationsplein hernoemd naar Martelarenplein en er een standbeeld opgericht voor de slachtoffers. De bas-reliefs op de zijkanten werden door de Duitsers in de tweede wereldoorlog verwoest en pas in 2004 hersteld. Ze stellen enerzijds de inname voor van Leuven, met meedogenloze Duitsers te paard, vluchtelingen en terugtrekkende Belgische soldaten bij een brandend Leuven, anderzijds de bevrijding en heropbouw van Leuven, met terugtrekkende Duitsers. Aan de achterkant staan de namen van militaire en burgerlijke slachtoffers van de eerste wereldoorlog uit Leuven. Feyaerts was een 14-jarig meisje dat door een kogel werd geraakt in de buik. Pas na 2 dagen op straat te hebben gelegen, werd ze in een hospitaal verzorgd, maar alle hulp kwam te laat. Onder de slachtoffers ook 2 baby's. Op het middenstuk staan op de ene kant gedeporteerden afgebeeld, de tweede kant ter dood veroordeelden en op de derde kant soldaten die na de bevrijding hun intocht maken. Op de hoekpunten staat een naakt vrouwenbeeld, verwijzend naar Nike, de godin van de overwinning.
Toen op 19 augustus 1914 de Belgische troepen zich uit Leuven terugtrokken, miste soldaat Leon Schreurs de verplaatsing van zijn regiment en bleef alleen achter in Leuven. Tegen de middag marcheerden de eerste Duitse soldaten vanuit Tienen Leuven binnen. Van achter een grote brievenbus aan de Tiensepoort probeerde Leon in zijn eentje weerstand te bieden. Hij schoot 5 vijanden dood, vooraleer hijzelf dodelijk gewond neerviel. Hij kreeg de heldennaam 'de laatste verdediger van Leuven' en in 1923 een standbeeld nabij de Tiensepoort. Later werd ook een straat naar hem genoemd: de Leon Schreursvest.
Op de stedelijke begraafplaats is een stukje gewijd aan de slachtoffers van WO1, zowel militairen als burgers. In het midden van de cirkel staat een monument met reliëfs van stervende soldaten en vluchtende burgers. Aan weerszijden bevindt zich een kleine ingang naar de crypte onder het monument, waar de slachtoffers begraven liggen. De namen van de slachtoffers staan vermeld op de bovenste stenen van de toegangen. De crypte is heel sober en doet denken aan een ondergrondse bunker. De met stenen toegemaakte nissen zijn genummerd en enkelen zijn getooid met een foto en/of gedenktekst, o.a. dat van Leon Schreurs.

Het belevingscentrum '14-'18 in het voormalig klooster van Tildonk vertelt het verhaal van de Groote Oorlog in Vlaams-Brabant. In een eerste gedeelte worden de inval in de streek met de verwoestingen in Aarschot en Leuven belicht, alsook de 2 uitvallen uit Antwerpen. Een schitterende animatiefilm vat dit alles subliem samen. In het tweede gedeelte ligt de focus op de 4 jaar durende bezetting, met de voedselschaarste en de vrijheidsbeperkingen. Doorheen de gang loopt een tijdsas die de voornaamste gebeurtenissen van WO 1 op wereldvlak aangeeft.

Toen het Belgische leger zich terug trok naar de fortengordel rond Antwerpen, konden de Duitse troepen vrij door Leuven naar het zuiden van België en de Franse grens marcheren. Om de Franse en Engelse troepen daar te ontlasten en de Duitse troepen nog wat in België op te houden, vroegen deze aan koning Albert I om vanuit Antwerpen aanvallen te lanceren op de Duitse flanken. Een eerste uitval op 25 en 26 augustus bracht de Belgische troepen tot op enkele kilometers van Brussel en Leuven. De tweede uitval van 9 tot 13 september liep tot aan het kanaal Leuven-Dijle. De Belgische soldaten die tijdens deze uitvallen sneuvelden (in Kampenhout, Wespelaar, Haacht, Tildonk, Rotselaar, Wakkerzeel en Wijgmaal) kregen hun laatste rustplaats op het ereveld in Veltem.