Деникин прибыл на передовую фронта в самый разгар Гродекского сражения (6—12 сентября). Главная тяжесть в нем легла на 8-ю армию, особенно на ее 24-й корпус, в центре которого находилась Железная бригада. Сначала от нее действовала 48-я пехотная дивизия генерала Л. Г. Корнилова (1870–1918), который в критические моменты лично водил в контратаки резервный батальон. Остатки потрепанной дивизии он вывел за фронт бригады Деникина, где они, Корнилов и Деникин, впервые и встретились. Одновременно австрийцы прорвались с юга и создали угрозу всей 8-й армии. 12-я кавалерийская дивизия генерала А. М. Каледина преградила им путь. Железная бригада, с оголенным флангом, после отхода дивизии Корнилова трое суток — с 10 по 12 сентября — отбивала атаки австрийцев одну за другой. 8-я армия, устояв, опрокинула заслон неприятеля и у Равы Русской разбила его. Австрийцы, преследуемые по пятам, в панике откатились за реку Сан.
Галицкая битва подошла к концу. Обе стороны понесли в ней крупные потери, но самые большие — австро-венгры: 400 тысяч человек против 230 тысяч со стороны русских войск. Последние взяли Галицию и австрийскую часть Польши, создали угрозу вторжения в Венгрию и Силезию. Это заставило германское командование перебросить часть войск с западного на восточный театр военных действий.
Железная бригада опять показала свою доблесть, а заслуги ее нового начальника были замечены и получили высочайшую оценку. А. И. Деникин был награжден Георгиевским оружием. В царской грамоте указывалось: «За то, что вы в боях с 8 по 12 сентября 1914 года у Гродека с выдающимся искусством и мужеством отбивали отчаянные атаки превосходного в силах противника, особенно настойчивые 11 сентября, при стремлении австрийцев прорвать центр корпуса; а утром 12 сентября сами перешли с бригадой в решительное наступление». Боевая доблесть Деникина была увенчана высокой наградой.
На Западном фронте французские и германские войска с октября 1914 года перешли к позиционной войне, зарылись в землю и создали сплошную линию окопов от Ла-Манша до швейцарской границы. Ведя там активную оборону, немцы перебросили часть корпусов на Восточный фронт, чтобы спасти австро-венгерские силы от полного разгрома. Натиск немцев был силен. Союзники снова обратились с просьбой продолжить наступление русских войск вглубь Германии. И опять русская Ставка уступила их настояниям. Четыре армии Северо-Западного фронта, теперь под командованием Н. В. Рузского, получившего повышение, развернули наступление в Силезию и Померанию, а одна, 10-я, армия начала теснить немецкий заслон в Восточной Пруссии. Но, предпринятое без достаточной подготовки, это движение вызвало отставание тыловых структур. В сражении, получившем название Лодзинского (11–24 ноября 1914 года), немцы сумели произвести быстрый контрманевр — перебросить главные силы для окружения 2-й и 5-й армий в районе Лодзи. Однако уничтожить их они не смогли. А вырвавшаяся вперед германская дивизия генерала Шеффера попала в клещи русских войск и едва избежала полного разгрома. Лодзинская битва окончилась безрезультатно. Но немцы перебросили с Западного фронта на Восточный еще семь корпусов, создав двойной перевес в силах. Рузский отвел свои войска несколько назад, на позиции по рекам Бзуре, Равке и Ниде, целую зиму отражая натиск немцев.
Тем временем, поправившись и пополнившись, три австро-венгерские армии снова повели наступление на растянутые позиции 3-й и 8-й армий. Последняя с 4 октября втянулась в тяжелую позиционную войну с вдвое превосходящим ее по силе противника. Железная бригада, приданная 24-му корпусу, девять дней отбивала настойчивые атаки противников. Брусилов израсходовал все свои резервы. Попытки его войск перейти в контрнаступление не имели успеха. Деникин, нащупав слабое место в обороне противника, внезапно, безо всякой подготовки, прорвал его позиции и углубился в тыл противника, едва не захватив штаб группы австрийского эрцгерцога Иосифа. В награду себе смельчаки выпили горячий кофе, стоявший нетронутым на столах и брошенный в панике. В 24-м корпусе не поверили такому сообщению. Деникин за этот дерзкий бросок был награжден Георгиевским крестом 4-й степени. 8-я армия вышла в предгорья Карпат. В ноябре — декабре на ее позициях развернулись непрерывные и тяжелые бои. Русские войска стремились захватить горные перевалы, а австро-венгерские — деблокировать Перемышль.