Согласно плану «А» главным направлением удара русских армий был выбран австрийский фронт. Операция в Восточной Пруссии должна была отвлечь внимание союзника Австро-Венгрии и дать возможность для сосредоточения основных сил для нанесения сокрушительного удара по вооруженным силам Двуединой империи. Против русских австрийцы могли выставить только три полевые армии: 1-ю, 3-ю и 4-ю (2-я армия была переброшена с сербского фронта в Галицию уже в ходе боев). Австро-венгерские войска возглавлял бывший генерал-инспектор австрийских вооруженных сил эрцгерцог Фридрих. По отзывам современников, это был человек довольно посредственных дарований, поэтому, как и в русской армии, вся тяжесть оперативного планирования легла на плечи начальника штаба Франца Конрада фон Хётцендорфа.

В соответствии с планом наступления четыре русские армии должны были нанести поражение австро-венгерским войскам, не дав им отступить к югу за Днестр и на запад к Кракову. Как и в Восточной Пруссии, предполагалось разбить врага охватывающим ударом, который должен был завершиться окружением австрийской группировки в Восточной Галиции. Однако и австрийский штаб разработал наступательные действия с целью разгрома русских армий. В итоге Галицийская битва превратилась в ряд встречных сражений, которые хоть и происходили независимо друг от друга, составили единый фон общих боевых действий.

Пользуясь растянутым положением корпусов русской 5-й армии, которые должны были смыкаться на одном фланге с войсками 4-й армии Эверта, а на другом – с 3-й армией генерала Рузского, австрийцам удалось сдержать первые атаки русских и потеснить XXV корпус генерала Д. П. Зуева и XIX корпус генерала В. Н. Горбатовского. В то же время вырвавшаяся вперед 15-я австрийская дивизия попала под удар V корпуса, которым командовал генерал А. И. Литвинов. Встречным ударом его корпус полностью разгромил австрийскую дивизию, но, к сожалению, отступление фланговых корпусов заставило П. А. Плеве оттянуть все войска 5-й армии на исходные позиции. В сложившейся ситуации начальник штаба Юго-Западного фронта отдал директиву о начале наступления 3-й и 8-й армий общим направлением на Львов.

Командующие армиями – генералы Н. В. Рузский и А. А. Брусилов – стремились опередить друг друга в захвате этого важного в оперативном отношении города. Знакомые по довоенной службе в Киевском военном округе генералы являли собой полную противоположность друг другу. Н. В. Рузский, имевший за плечами академические знания, боевой опыт, успешно сочетавший эти качества во время работы в составе Военного совета, придерживался методики последовательного наступления, обеспеченного наличием в тылу резервов, в то время как А. А. Брусилов придерживался противоположных взглядов. Учитывая слабость противостоящей австрийской группировки (противник держал на широком фронте всего одну армию), командарм-8 желал активных наступательных действий.

Брусиловский прорыв.

6 (19) и 8 (21) августа обе армии, имея двойное превосходство в силе, начали наступление на огромном пространстве от Луцка до Каменец-Подольска. Направление главного удара было определено для армии Рузского, считавшего для себя основной задачей захватить Львов. В отличие от лесистых северных районов, где действовали 4-я и 5-я армии, на правом фланге Юго-Западного фронта преобладала равнинная местность, ставшая ареной яростных кавалерийских схваток. Начальный этап Галицийской битвы можно назвать лебединой песней русской императорской кавалерии. Здесь, на просторах Галиции, в последней раз грудь в грудь сошлись большие кавалерийские массы, словно воскрешая в памяти знаменитые конные атаки наполеоновских войн.

8 (21) августа 1914 г. у деревни Ярославицы 10-я кавалерийская дивизия генерал-лейтенанта графа Ф. А. Келлера, находясь в разведывательном поиске, обнаружила скопление австрийских войск, угрожавших соседу – 9-й кавдивизии. Граф Келлер решил атаковать противника в конном строю силами 16 эскадронов и сотен. Противнику – 4-й кавалерийской дивизии под командованием генерал-майора Эдмунда Зарембы – ничего не оставалось, как принять встречный бой. Хотя австрийцы обладали численным преимуществом, но более гибкое построение русских эскадронов быстро позволило свести этот фактор на нет. Прошло лобовое столкновение конных масс, построенных в развернутый и сомкнутый строи.

Генерал Брусилов, почти не встречая сопротивления – главные австро-венгерские силы были брошены против Рузского, – продвигался в направлении на Галич. Разбив заслон противника на реке Гнилая Липа, 8-я армия совместно с правым крылом 3-й заставила австрийцев отступать по всему фронту. Рузский после суточного отдыха бросил 19 (1) сентября части IX корпуса генерала от инфантерии Д. Г. Щербачёва в направлении к северным окраинам Львова. В то же время А. А. Брусилов, с одной стороны выполняя директиву штаба фронта о помощи Рузскому, а с другой увлекшись преследованием отступающих австрийцев, продвигается юго-западнее корпусов 3-й армии и захватывает Галич.

В штабе Конрада фон Хётцендорфа ситуацию вокруг Львова оценили как критическую. Начальник полевого штаба австро-венгерской армии отдал приказ сдерживать натиск 3-й и 8-й русских армий и одновременно начать переброску 2-й австрийской армии под командованием генерала Бём-Эрмоли с сербского фронта в Галицию. Но на ход сражений на южном участке Юго-Западного фронта это уже не могло оказать большого влияния.

Оставленные для прикрытия Львова две австрийские дивизии были разбиты войсками XXI корпуса генерала Я. Ф. Шкинского и в панике покинули город. 21 (3) сентября IX корпус Д. Г. Щербачёва вошел в брошенный неприятелем Львов.

С 28 (11) сентября началось общее наступление русских армий Юго-Западного фронта.

В результате фронт откатился к предгорьям Карпатских гор. Военная сила Австро-Венгрии – главного союзника Германии на Восточном фронте – оказалась подорванной. Потери австрийцев в ходе Галицийской битвы составили от 336 тысяч до 400 тысяч человек, из них 100 тысяч пленными, и до 400 орудий. Юго-Западный фронт потерял около 233 тысяч солдат и офицеров, причем на долю пленных приходится 44 тысячи человек.