Брусилов не считал удачным как момент, выбранный для смены командования, так и кандидатуру Корнилова, но все же согласился. Приехав на Юго-Западный фронт, он был удивлен поведением Корнилова: тот соглашался заместить Гутора лишь при определенных условиях. «На это я ему ответил, — писал Брусилов, — что никаких его условий в данный момент я выслушивать не буду и не приму, и считаю, что высший командный состав подает в данном случае дурной пример отсутствия дисциплины, торгуясь при назначении в военное время чуть ли не на поле сражения. Тогда он сдался и без дальнейших возражений вступил в исполнение своих новых обязанностей».
Отступление русских войск продолжалось. 12(25) июля германцы заняли Тарнополь. После этого начали отходить войска 7-й и 8-й армий, и весь Юго-Западный фронт пришел в расстройство. Русские войска, не оказывая никакого сопротивления, бросали позиции и отходили на восток. Новый главкоюз, пытаясь их остановить, решил спасти положение, прибегнув к жестоким мерам. Корнилов сразу же отказался от «брусиловской системы уговаривания» (такое название она получила у генералов типа Деникина и Корнилова) и потребовал, учитывая серьезность положения, запретить всякие митинги в районе боевых действий, а в случае попыток их устраивать — стрелять в митингующих. Но ничего не помогало: обсуждение приказов в комитетах и на митингах продолжалось, и Юго-Западный фронт отступал.
Не спасла положения и атака Западного фронта. С утра 6(19) июля здесь началась мощная артиллерийская подготовка. Длилась она три дня; артиллерия практически уничтожила укрепления врага. Современные исследователи оценивают эту артиллерийскую подготовку как проведенную блестяще. Войска, поднявшись в атаку, почти не встретили сопротивления, прошли две-три линии окопов, побывали на неприятельских батареях, сняли прицелы с орудий и… вернулись назад. На следующий день боевые действия не возобновлялись.
Видимо, Брусилов понял неспособность русских войск к настойчивым атакам. 9(22) июля он телеграфировал главкозапу: «Повторные удары частями других корпусов могут расстроить и эти части, не дав ощутительного результата, почему ставлю первой вашей задачей сохранение боеспособности армии, чтобы отнюдь не повторилось происшествие на Юз-фронте, когда расстроенные атаками части бросили от незначительного удара со стороны противника позиции и начали неудержимо отступать…» Такие же указания последовали Северному и Румынскому фронтам. Верховный главнокомандующий наконец осознал, на что была пригодна его разложившаяся армия, и отказался от призрачной возможности наступать.
Июньское наступление дорого обошлось русской армии: было убито, ранено и попало в плен 1968 офицеров и 36361 солдат. Так закончилась последняя военная операция, которой руководил генерал Брусилов, закончилась не к его чести.
Репутация Брусилова в армии и стране, заработанная за долгие годы службы, серьезно пострадала в эти дни, и не только из-за неудачи наступления, но и потому, что с его фамилией оказалось связанным решение Временного правительства о восстановлении смертной казни на фронте. Инициаторами этого решения были Корнилов и Савинков, требовавшие восстановить полевые суды и смертную казнь и получившие в этом поддержку Керенского. Брусилов в воспоминаниях утверждает, что сознавал бесполезность и даже вредность этого приказа, но все же согласился с Керенским и Корниловым. 12(25) июля смертная казнь была восстановлена.
На эти несколько дней середины июля 1917 года, когда войска Юго-Западного фронта отступали, приходятся и другие приказы, бросающие пятно на политическую репутацию Брусилова. 9(22) июля за подписью Керенского и Брусилова главнокомандующим фронтов был разослан приказ о применении оружия за неисполнение распоряжений командования и революционную агитацию в войсках. 10 июля Брусилов отдал приказ о запрещении митингов и собраний в войсковых частях. 12 июля появился приказ Брусилова, требовавший применять самые решительные меры для восстановления дисциплины и запрещавший комитетам вмешиваться в оперативные распоряжения и боевые приказы. Впоследствии Брусилов писал, что некоторые из этих приказов появились под давлением извне, но это ни в коей мере не снимает ответственности главковерха за такие распоряжения. Так заканчивалось его пребывание на посту верховного главнокомандующего.
И все же Временное правительство, руководствовавшееся классовыми интересами буржуазии, не было довольно Брусиловым. Двоевластие кончилось, но для расправы с революционным движением требовалась «сильная» власть, необходим был диктатор. Годился ли для этой цели Брусилов? Позднее он вспоминал, что в последние недели пребывания на фронте ему задали приватно вопрос: будет ли он поддерживать Керенского, если тот найдет необходимым стать диктатором? Брусилов ответил:
— Нет, ни в коем случае, ибо считаю в принципе, что диктатура возможна лишь тогда, когда подавляющее большинство ее желает.