Австро-венгерское командование не предполагало что, русские могут быстро сосредоточить крупную группировку на левом крыле своего Юго-Западного фронта и начать большое наступление. Считалось, что для обороны Восточной Галиции достаточно армии Брудермана и группы Кевеса. Опасность с востока была очевидной. Австро-венгерскому командованию приходилось принимать срочные меры. Брудерману было приказано активно оборонять Галицию, обеспечивая с востока маневр 1-й и 4-й армий в междуречье Вислы и Буга. Ему надлежало к исходу 12 (25) августа развернуть свои войска восточнее Львова, а на следующий день прейти в наступление с целью разбить русские армии, продвигавшиеся со стороны Броды и Тарнополя. Армия Брудермана усиливалась частью войск группы Кевеса. Остальные войска группы переходили во 2-ю армию Бем-Ермоли. Соединения этой армии, прибывшей с Сербского фронта, высаживались в Станислове и Стрые. Ее задача – обеспечить справа контрудар армии Брудермана.
Соотношение сил сторон было не в пользу противника. На Львов русские вели наступление 12 дивизиями против 7,5 австрийских. Неприятель не смог достигнуть превосходства и на направлении главного удара. Этот удар наносился из района Злочева вдоль железной дороги Львов, Броды. На участке 35-40 км австро-венгры сосредоточили 6,5 пехотных и 1 кавалерийскую дивизию против 9 пехотных и 3 кавалерийских дивизий русских. В еще более трудном положении находилась армия Бем-Ермоли. 13-15 (26-28) августа на р. Золотая Липа произошло встречное сражение между 3-й австро-венгерской и 3-й русской армиями. В течение первых двух дней русские остановили наступление противника, заставив его перейти к обороне. На третий день они начали преследование, продвигаясь с боями в центре и на левом фланге. Попытка австро-венгерского командования остановить вторжение русских в Галицию проведением контрудара окончилась неудачей. На всем 60-километровом фронте от Каменки-Струмиловой до Дунаюва вражеские войска были разбиты. Они понесли чувствительные потери и отходили в полном беспорядке. Ставился под сомнение успех их главной операции в междуречье Вислы и Буга. Брудерман решил отступить на р. Гнилая Липа, чтобы там оказать сопротивление русским. Верховное командование утвердило это решение, приказав отвести корпуса за рубеж Жолкиев, Львов, Миколаев. Трехдневное сражение на р. Золотая Липа закончилось победой русских.
Ход событий на люблинском и холмском направлениях настоятельно требовал перегруппировки войск армии Рузского в район севернее Львова с целью оказания поддержки армиям Эверта и Плеве. Движение войск в новом направлении намечалось начать не позднее 18 (31) августа. Ставка категорически требовала, чтобы Рузский продолжал самое решительное наступление, развивая особую активность своим правым флангом в обход Львова севера. 8-я армия должна была, как и прежде, двигаться центром через Рогатин на запад[52]. 16 (29) августа 3-я русская армия продолжала свое захождение левым флангом, имея целью захват Львова. С рассветом 15 (28) августа Брусилов оставил 24-й корпус заслоном у Галича, а остальные корпуса направил ко Львову. Войска основной группировки выступили в 3 часа и двигались форсированным маршем до 22 часов, пройдя расстояние более 50 километров. С утра 16 (29) августа они продолжали марш и около полудня при подходе к Рогатину на р. Гнилая Липа завязали бой с противником.
Австро-венгерскон командование стремилось во что бы то ни стало удерживать этот рубеж. Оно выдвинуло сюда свежие силы, переброшенные с Сербского фронта, которые вместе с группой Кевеса образовали новую, 2-ю армию. Замысел Брусилова заключался в том, чтобы, прикрываясь с фронта 12-м корпусом генерал-лейтенанта Радко-Дмитриева, наступление вести правофланговыми корпусами (7-м и 8-м). В течение трех дней на р. Гнилая Липа шли ожесточенные бои. Австрийское командование стремилось упорной обороной с фронта и ударом со стороны Галича во фланг нанести поражение наступавшим русским войскам. Намерения противника не сбылись. Соединения армии Брусилова разгромили 12-й корпус австрийцев, действовавший на стыке 8-й и 3-й армий русских, и создали угрозу охвата всей неприятельской группировки, располагавшейся южнее Львова. Враг стал отступать. Одновременно была отбита атака в районе Галича. 18 (31) августа Брусилов доносил в штаб Юго-Западного фронта: «Трехдневное сражение отличалось крайним упорством, позиция австрийцев, чрезвычайно сильная по природе, заблаговременно укрепленная двумя ярусами окопов, считавшаяся австрийцами, неприступною, взята доблестью войск… Противник пытавшийся удержать нас с фронта и атаковать во фланг со стороны Галича, отброшен с большими для него потерями…»[53]. Русские захватили много пленных, в том числе одного генерала, три знамени, свыше 70 орудий[54]. Только под Галичем было убито до 5 тыс. австрийских солдат и офицеров. Брусилов писал: « На реке Гнилая Липа моя армия дала первое настоящее сражение. Предыдущие бои, делаясь постепенно все серьезнее, были хорошей школой для необстрелянных войск. Эти удачные бои подняли им дух, дали им убеждение, что австрийцы во всех отношениях слабее их, и внушили им уверенность в своих вождях»[55].
После боев 18 (31) августа на реке Гнилая Липа разбитый противник, бросая винтовки, орудия, зарядные ящики, повозки, в полном беспорядке отошел по всему фронту в направлениях на Львов, Миколаев и Галич. Дальнейшая задача 8-й армии заключалась в том, чтобы совместно с войсками 3-й армии овладеть Львовом. 20 августа Брусилов отдал приказ, в котором говорилось: «Завтра, 21 августа, 2-мя корпусами продолжать наступление с целью: 7-му корпусу совместно с частями 3-й армии начать операцию против города Львова; 8-му корпусу – прикрыть эту операцию со стороны Миколаева»[56]. 8-я армия стремительно продвигалась вперед, охватывая Львов с юга. Неприятельские войска, теснимые русскими, поспешно отходили на запад, неся большой урон. Брусилов доносил: «Вся картина отступления противника, большая потеря орудий, масса брошенных парков, громадные потери убитыми, ренеными и пленными ярко свидетельствует о полном его расстройстве»[57].
Большого успеха добились войска 3-й армии. Наступавший на ее правом фланге 21-й корпус нанес поражение группе Демпфа, обратив противника в беспорядочное бегство. 20 августа (2 сентября) он занял район Жолкиева и создал угрозу охвата левого фланга армии Брудермана. Сражение за столицу Восточной Галиции приближалось к своей развязке. Австро-венгерскому командованию стало ясно, что удерживать Львов не было смысла, поскольку продвижение 8-й и 3-й армий русских создавало угрозу тылам их 3-й армии. Оно решило оставить город, куда 21 августа (3 сентября) вступили подразделения 8-й армии. 22 августа (4 сентября) войска 24-го корпуса овладели Галичем. В ночь на 24 августа (6 сентября) войска армии Брусилова захватили Миколаев. Особенно важным было то, что это удалось сделать почти без потерь в личном составе. Решающее значение имел искусный огонь артиллерии. На этом завершилась Галич-Львовская операция, которая как и Люблин-Холмская операция, была значительным событием Галицийской битвы. В ходе ее 3-я и 8-я русские армии нанесли поражение 3-й и 2-й австро-венгерским армиям, заняли крупные украинские города Львов и Галич.
В соответствии с указаниями Ставки штаб Юго-Западного фронта приступил к разработке плана новой операции. 21 августа (3 сентября) Иванов дал директиву о переходе в общее наступление с целью отбросить противника к Висле и Сану. На правом фланге фронта была образована 9-я армия под командованием Лечицкого. К началу операции соотношение сил на северном крыле фронта изменилось в пользу русских. С 20 по 22 августа (2-4 сентября) 4-я армия нанесла поражение группе Куммера. Оперативное положение русских войск улучшилось. 9-я, 4-я и 5-я армии должны были наступать в юго-западном направлении на Нижний Сан. 3-я армия получила приказ нанести удар на северо-запад во фланг и тыл 1-й и 4-й армий противника. Против 3-й и 2-й австро-венгерских армий командование фронтом оставляло 8-ю армию Брусилова. На Днестровский отряд Арутюнова возлагалась задача на южный берег р. Днестра, взять Старый и вести разведку по направлению к Карпатским проходам. Основная идея операции сводилась к концентрическим действиям 9-й, 4-й, 5-й и 3-й русских армий против северной группы австро-венгерских войск. Предполагалось совместными действиями четырех русских армий окружить в треугольнике между Вислой и Саном две неприятельские армии.
Развитие событий серьезно беспокоило австро-венгерское командование. На львовском направлении были одни неудачи. Операция в междуречье Вислы и Буга не предвещала решительного результата. Верховное командование Австро-Венгрии продолжало настаивать на необходимости проведения согласованных решений. 21 августа (3 сентября) эрцгерцог Фридрих писал Вильгельму II : «Честно выполняя наши союзные обязанности, мы, жертвуя Восточной Галицией и руководствуясь, следовательно, лишь оперативными соображениями, развили наступление в заранее обусловленном направлении между Вислой и Бугом и тем самым притянули на себя преобладающие силы России… Мы тяжело расплатились за то, что со стороны Германии не было развито обещанное наступление против нижнего течения р. Нарева в направлении на Седлец. Если мы хотим достигнуть великой цели - подавление России, то я считаю решающим и крайне необходимым для этого германское наступление, энергично проводимое крупными силами в направлении на Седлец»[58]. Германское командование ответило, что наступление на Седлец не может быть осуществимо до того, пока 1-я русская армия не разбита.