Тем временем австрийское командование страшно встревожилось развитием событий в Галиции, и тревога эта возрастала по мере продвижения 3-й и 8-й армий. Помимо крупных потерь в людях и материалах, помимо утраты значительной территории, наступление этих русских армий могло иметь серьезные стратегические последствия для всего фронта. Австрийские войска начали сопротивляться упорнее. Но соотношение сил все еще оставалось не в пользу противника; 13–15 (26–28) августа на реке Золотая Липа 3-я армия нанесла поражение австрийцам; но положение Рузского стало сложным, и 8-я армия (139 тысяч бойцов при 472 орудиях) по приказу командования поспешила на помощь соседу.
С рассветом 15(28) августа, оставив 24-й корпус заслоном у Галича, Брусилов повел остальные корпуса ко Львову. Девятнадцать часов длился марш, и было пройдено более 50 верст. С утра 16(29) августа движение продолжалось, и около полудня при подходе к Рогатину на реке Гнилая Липа войска Брусилова вступили в бой.
Этот фланговый марш казался Ломновскому и другим офицерам штаба весьма рискованным, но командарм провел его безукоризненно. Высшей похвалы заслужили войска: марш был исключительно тяжелым.
Три дня — 16–18 (29–31) августа — на реке Гнилая Липа шло ожесточенное сражение. План Брусилова состоял в том, чтобы атаковать противника двумя корпусами (12-м и 8-м) и связать его с фронта, в то время как 7-й корпус, перейдя реку, должен был отбрасывать левый фланг австрийцев к югу, отрезая его от Львова.
О форсировании реки войсками 7-го корпуса мы имеем яркое свидетельство полковника Черныша. Вот оно: «Через широкую, болотистую долину от Янчина дорога и переправа шли лишь по длинной гати, которая жестоко обстреливалась. Тогда начальник 34-й дивизии ген.-лейт. Батышев, командир бригады, ген.-майор Котюжинский, командиры батальонов 135-го Керчь-Еникальского полка, полковники Файдыш и Рагозин, командир батальона 133-го Симферопольского полка, подполковник Овечин вышли вперед цепей и скомандовали: «В атаку! Вперед!» Видя свое начальство впереди, как один поднялись и неудержимо двинулись вперед цепи симферопольцев и керченикальцев. Шли так около версты по болоту и вброд через Гнилую Липу… дошли до позиции противника и ворвались в нее. Австрийцы на захваченном участке были большей частью взяты в плен, более 1000 человек, со знаменем 50-го австрийского полка и много пулеметов».
Из офицеров, участников этой необычной «ударной группы», был убит полковник Рагозин; генерал Батышев и полковник Овечин, будучи ранены, из цепи не ушли. Потери солдат были невелики.
Командарм-8 сумел претворить свои планы в действительность с необходимой решительностью и настойчивостью. Противник сопротивлялся упорно, но 18(31) августа в полном расстройстве, бросая оружие и обозы, побежал. В этот день Брусилов доносил в штаб Юго-Западного фронта: «Трехдневное сражение отличалось крайним упорством, позиция австрийцев, чрезвычайно сильная по природе, заблаговременно укрепленная двумя ярусами (окопов), считавшаяся, по показаниям пленных офицеров, неприступною, взята доблестью войск…» Войска взяли много пленных, среди них одного генерала, три знамени и более 70 орудий. Только у Галича на поле боя осталось около 5 тысяч убитых австрийских солдат и офицеров.
Немалыми были потери и русских войск. Спустя несколько дней Брусилов писал жене: «Все поле сражения длиною около ста верст завалено было трупами, раненых с трудом подбирали, рук не хватало для уборки, не хватало также перевязочного материала. Например, в госпиталь, который я посетил, вместо 210 раненых, которых он должен принять, было привезено три с лишним тысячи больных. Что четыре доктора могли сделать? Они работали день и ночь, еле на ногах стояли, но всех перевязать не могли. Даже напоить и накормить всех страдальцев было невозможно. Это тяжелая изнанка войны».
Да, это была тяжелая изнанка всякой войны, но Брусилова возмущало, что лица, ответственные в армии за состояние санитарного дела, обманули его: до сражения, когда командарм поинтересовался подготовкой санитарной части, его заверили: все будет в порядке. Теперь пришлось немедленно снять безответственных чинов и заменить опытными медиками. В последующем подобное положение не возникало, а командарм ревниво следил за состоянием лазаретов: забота о раненых была для Брусилова одним из основных служебных принципов и проистекала из лучших традиций русской армии.