Тем не менее русское командование решило очистить крепость, так как продвижение германских войск в Польше делало бессмысленной ее оборону. 18 августа 1915 года началась эвакуация гарнизона, которая проходила планомерно и без паники. Все, что невозможно было вывезти, а также уцелевшие укрепления были взорваны саперами. В процессе отступления русские войска, по возможности, организовывали эвакуацию мирного населения. Вывод войск из крепости закончился 22 августа. 25 августа немецкие войска вошли в Осовец.
Падение Осовца открыло путь к крепости Гродно. Крепость была новой и довольно слабой, оборонять ее не было смысла, и русские войска без боя оставили ее. 2 сентября 1915 года в Гродно соединились германские 10-я и 12-я армии.
Если бы русское командование предусмотрело оборону всех западных крепостей в тесном взаимодействии с полевыми армиями, подобно тому, как французы обороняли Верден в 1916 году, линия крепостей могла бы задержать продвижение германских войск на несколько месяцев, и германское наступление было бы остановлено значительно западнее линии Рига — Барановичи, на которой это фактически произошло.
Тайна великого отступления
После австро-германского прорыва у Горлице русские войска оставили Галицию. Германское командование рассчитывало устроить грандиозный «котел» в Польше. Для этого группировки из Галиции и Восточной Пруссии наносили удары по сходящимся направлениям. Лишь благодаря энергии и распорядительности командующего Северо-Западным фронтом генерала Михаила Алексеева русским воскам удалось за счет быстрого отступления вырваться из ловушки.
22 июня (5 июля) состоялось совещание русского командования в Седлеце. Было решено беречь живую силу и выигрывать время для развертывания военной промышленности в тылу путём постепенного отступления. 25 июня 3-я армия была передана в состав Северо-Западного фронта и, таким образом, в подчинении её главнокомандующего генерала М. В. Алексеева было передано семь армий (10,12, 1,2, 5,4, 3-я). Генерал Алексеев предугадал замысел Гинденбурга совершить обхват правого фланга русских войск со стороны реки Неман и усилил виленское направление.
Однако в результате русские войска оставили Польшу, Литву, часть Латвии и Белоруссии. Все эти события были названы современниками «Великим Отступлением». Никто не знал, придется ли его продолжить. Командующий Юго-Западным фронтом Н. И. Иванов сознавал, что его войска не выдержат нового генерального наступления противника, и разрабатывал планы их отвода за Днепр и сдачи Киева. Однако немецкое командование остановило свои войска на рубеже Двинск — Сморгонь — Барановичи — Дубно и перебросило значительные силы на Западный фронт, где в конце сентября началось крупное наступление англо-французских войск, не принесшее, однако, сколько-нибудь существенных результатов. Начальник оперативного управления штаба 8-й армии генерал Макс Гофман, позднее, в конце 1916 года ставший начальником штаба германского Восточного фронта, так подвел итоги кампании 1915 года: «План Антанты закончить войну путем одновременного наступления русских масс на Пруссию и в Карпатах потерпел крушение. Русские потерпели поражение на всем фронте и понесли потери, от которых они уже больше не оправились. Но нам не удалось разгромить русских в такой степени, чтобы они были вынуждены заключить мир». Только Юго-Западный фронте 1 мая по 30 сентября потерял около 2,2 млн человек, в том числе 0,5 млн пленных. Австро-германские войска потеряли полмиллиона человек.
Всего с 1 мая по I ноября 1915 года русская армия потеряла 976 000 человек пленными, при этом её потери убитыми и умершими от ран составили лишь 423 000. Начальник штаба Верховного главнокомандующего генерал Алексеев писал 4 ноября 1915 года в одной из резолюций: «Некрасивая картина, сообщенная штабом 3-й армии, относительно обслуживания немецкого тыла значительным числом наших пленных» и далее предлагал налетами конных отрядов «вносить сильное расстройство в службу тыловых учреждений, разгоняя тех негодяев, которые служат обозными, хлебопеками, рабочими». С другой стороны, процент контуженных, или, как тогда говорили, «сконфуженных» офицеров в десятки раз превышал процент контуженных солдат. Таков был эффект утраты большинства подготовленных кадров, недостатка оружия и особенно боеприпасов и полного непонимания солдатами целей войны.
Взятие крепости Новогеоргиевск, сопровождавшееся сдачей больших частей войск и неповреждённого оружия и имущества без боя, вызвал в российском обществе новую вспышку шпиономании и слухов об измене. Царство Польское давало России около четверти добычи каменного угля, потеря польских месторождений так и не была скомпенсирована, с конца 1915 года в России начался топливный кризис.