La bataille de Cambrai a eu lieu du 20 novembre au 6 décembre 1917, pendant la Première Guerre mondiale (1914 à 1918).
Au milieu de 1917, le colonel John F.C. Fuller, le chef d'état-major du Tank Corps, a conçu un plan d'utilisation de l'armure pour attaquer les lignes allemandes. Le terrain près d'Ypres-Passchendaele étant trop mou pour les chars, il propose une frappe contre Saint-Quentin, où le sol est dur et sec. Comme les opérations près de Saint-Quentin auraient nécessité une coopération avec les troupes françaises, la cible a été déplacée à Cambrai pour assurer le secret. Présentant ce plan au commandant en chef britannique, le maréchal Sir Douglas Haig, Fuller n'a pas pu obtenir l'approbation, car les opérations britanniques étaient axées sur l'offensive contre Passchendaele.
Pendant que le Tank Corps élaborait son plan, le général de brigade H.H. Tudor de la 9th Scottish Division avait créé une méthode pour soutenir une attaque de chars par un bombardement surprise. Celui-ci a utilisé une nouvelle méthode pour viser l'artillerie sans «enregistrer» les canons en observant la chute de tir. Cette ancienne méthode a fréquemment alerté l'ennemi d'attaques imminentes et lui a donné le temps de déplacer des réserves dans la zone menacée. Bien que Fuller et son supérieur, le brigadier-général Sir Hugh Elles, n'aient pas réussi à obtenir le soutien de Haig, leur plan intéressa le commandant de la troisième armée, le général Sir Julian Byng.
En août 1917, Byng a accepté le plan d'attaque d'Elles et le plan d'artillerie de Tudor pour le soutenir. Grâce à Elles et Fuller, qui avait initialement prévu que l'attaque soit un raid de huit à douze heures, Byng a modifié le plan et avait l'intention de retenir tout terrain qui aurait été pris. Les combats s'embourbant autour de Passchendaele, Haig céda à son opposition et approuva une attaque à Cambrai le 10 novembre. Assemblant plus de 300 chars sur un front de 10 000 mètres, Byng leur proposa d'avancer avec un soutien d'infanterie rapproché pour capturer l'artillerie ennemie et consolider tout gains.
Avançant derrière un bombardement surprise, les chars d'Elles devaient écraser des ruelles à travers les barbelés allemands et combler les tranchées allemandes en les remplissant de faisceaux de broussailles appelés fascines. En face des Britanniques se trouvait la ligne allemande Hindenburg qui se composait de trois lignes successives d'environ 7 000 mètres de profondeur. Ceux-ci étaient occupés par le 20 Landwehr et 54e Division de réserve. Alors que le 20e était classé au quatrième rang par les Alliés, le commandant du 54e avait préparé ses hommes à des tactiques antichars utilisant l'artillerie contre des cibles en mouvement.
À 6 h 20 le 20 novembre 1 003, des canons britanniques ont ouvert le feu sur la position allemande. Avançant derrière un barrage rampant, les Britanniques connurent un succès immédiat. À droite, les troupes du IIIe Corps du lieutenant-général William Pulteney ont avancé de quatre milles, les troupes atteignant Lateau Wood et capturant un pont sur le canal Saint-Quentin à Masnières. Ce pont s'est rapidement effondré sous le poids des chars stoppant l'avancée. Sur la gauche britannique, des éléments du IVe Corps ont eu un succès similaire avec des troupes atteignant les bois de la crête de Bourlon et la route Bapaume-Cambrai.
Ce n'est qu'au centre que les Britanniques avancent au décrochage. Cela était dû en grande partie au général de division G.M. Harper, commandant de la 51st Highland Division, qui a ordonné à son infanterie de suivre 150-200 yards derrière ses chars, car il pensait que l'armure tirerait des tirs d'artillerie sur ses hommes. Rencontrant des éléments de la 54e Division de réserve près de Flesquières, ses chars non soutenus subissent de lourdes pertes de la part des artilleurs allemands, dont cinq détruits par le sergent Kurt Kruger. Bien que la situation ait été sauvée par l'infanterie, onze chars ont été perdus. Sous pression, les Allemands ont abandonné le village cette nuit-là.
Cette nuit-là, Byng a envoyé ses divisions de cavalerie en avant pour exploiter la brèche, mais elles ont été obligées de faire demi-tour en raison de barbelés ininterrompus. En Grande-Bretagne, pour la première fois depuis le début de la guerre, les cloches des églises ont sonné dans la victoire. Au cours des dix jours suivants, l'avance britannique ralentit considérablement, le III Corps s'arrêtant pour se consolider et l'effort principal se déroulant dans le nord où les troupes tentèrent de capturer la crête de Bourlon et le village voisin. Alors que les réserves allemandes atteignaient la région, les combats ont pris les caractéristiques d'attrition de nombreuses batailles sur le front occidental.
Après plusieurs jours de combats brutaux, la crête de la crête de Bourlon a été prise par la 40e division, tandis que les tentatives de pression vers l'est ont été stoppées près de Fontaine. Le 28 novembre, l'offensive a été interrompue et les troupes britanniques ont commencé à creuser. Alors que les Britanniques avaient dépensé leurs forces pour capturer la crête de Bourlon, les Allemands avaient déplacé vingt divisions vers le front pour une contre-attaque massive. À partir de 7 h 00 le 30 novembre, les forces allemandes ont utilisé des tactiques d'infiltration «stormtrooper» conçues par le général Oskar von Hutier.
Se déplaçant en petits groupes, les soldats allemands ont contourné les points forts britanniques et ont réalisé de grands gains. Engagés rapidement tout au long de la ligne, les Britanniques se concentrent sur la tenue de la crête de Bourlon, ce qui permet aux Allemands de repousser le IIIe Corps vers le sud. Bien que les combats se soient calmés le 2 décembre, ils ont repris le lendemain, les Britanniques étant contraints d'abandonner la rive est du canal de Saint-Quentin. Le 3 décembre, Haig a ordonné une retraite du saillant, cédant les gains britanniques à l'exception de la zone autour de Havrincourt, Ribécourt et Flesquières.
Première bataille majeure à avoir comporté une attaque blindée importante, les pertes britanniques à Cambrai ont fait 44 207 morts, blessés et disparus, tandis que les pertes allemandes étaient estimées à environ 45 000. De plus, 179 chars ont été mis hors service en raison de l'action de l'ennemi, de problèmes mécaniques ou de «fossés». Alors que les Britanniques ont gagné un certain territoire autour de Flesquières, ils ont perdu environ le même montant au sud, faisant de la bataille un match nul. Dernière poussée majeure de 1917, la bataille de Cambrai a vu les deux parties utiliser des équipements et des tactiques qui seraient affinés pour les campagnes de l'année suivante. Tandis que les Alliés continuaient à développer leur force blindée, les Allemands emploieraient la tactique "stormtrooper" avec grand effet pendant leurs offensives du printemps.