Впрочем, сразу после Гумбинненского сражении генерала Притвица действительно охватила паника, а вечером 20 августа он и впрямь отдал приказ об отступлении, сообщив в Генштаб:
«Ввиду наступления крупных сил с линии Варшава — Пултуск — Ломжа не могу использовать обстановку впереди моего фронта и уже ночью начинаю отход к Западной Пруссии. В предельной степени использую железнодорожные перевозки».
Однако бездействие армии Ренненкампфа, а также перехваченные по радио приказы, свидетельствовавшие о намерении ее командования начать наступление в направлении на Кенигсберг, помогли командованию 8-й армии прийти в себя и принять верное решение: используя разветвленную железнодорожную сеть, срочно перебросить свои основные силы против армии Самсонова.
Впрочем, Притвицу это уже не помогло, его, так же как и начальника штаба 8-й армии Мольтке, срочно отправили в отставку, назначив на их места генералов Гинденбурга и Людендорфа, которым в дальнейшем было суждено сыграть большую роль в судьбах Германии. Новое командование армии нашло план, принятый прежним руководством, в целом отвечающим обстановке и, завершив 26 августа перегруппировку своих войск, приступило к его осуществлению. Всего против 9-ти дивизий армии Самсонова немцы бросили 11,5 своих дивизии, оставив против 1-й русской армии всего около 3-х своих дивизий.
Судьба самсоновской армии, измученной и голодной, официально перешедшей на местное довольствие, с корпусами, лишенными, вследствие полного расстройства тыла, широкой маневренной способности, была предрешена.
Ее могли спасти только энергичные и правильные действия Ренненкампфа, которых, однако, так и не последовало.
28 августа на левом фланге 2-й армии развернулись ожесточенные бои, и хотя маневр противника по окружению центральных корпусов 2-й армии был сорван, однако Самсонов сознавал трудное положение своих войск и вечером отдал приказ об их отходе. На следующий день 1-й и 20-й армейские и 1-й резервные германские корпуса возобновили свое наступление. В результате кольцо было замкнуто. Всего было окружено около 30 тыс. чел. и 200 орудий. В ночь на 30 августа Самсонов покончил с собой. Принявший на себя командование армией генерал Н. А. Клюев не использовал всех возможностей для спасения окруженных корпусов. Был отдан приказ о сдаче в плен. Некоторые командиры частей отвергли это решение и с боями вывели свои войска из окружения.
Несмотря на крах армии Самсонова, Ренненкампф у удалось с боями отойти к российской границе, а после получения помощи со стороны подошедшей из тыла 10-й армии обрушиться на немецкие войска, выбив их с занятых позиций. Таким образом, была отвоевана значительная часть потерянной территории.
Сразу по завершении мобилизации 20 августа 1-я австрийская армия генерала В. Данкля двинулась с рубежа реки Сан в северо-восточном направлении. Ближайшей ее задачей являлось преодоление расположенной вдоль правого берега реки труднопроходимой Таневской лесной полосы, что должно было создать выгодные условия для организации совместно с 4-й армией наступления на Люблин и Холм.
Русское командование, получив сведения о появлении неприятельских разъездов со стороны Таневских лесов, 23 августа направило к юго-западу от Люблина 4-ю и 5-ю армии с задачей разбить обнаруженного противника, а затем предпринять контрнаступление по направлению к Перемышлю. Взаимные передвижения войск сторон привели к ожесточенному встречному сражению на фронте в 320 км, которое разыгралось 23–24 августа в районе южнее Красника, где австрийским армиям, используя численное преимущество, удалось нанести поражение русским войскам и вынудить их отойти на Люблин, Холм, Владимир-Волынский.
Одновременно 3-я армия генерала Н. В. Рузского и 8-я армия генерала А. А. Брусилова начали наступление левого крыла Юго-Западного фронта, и уже 28 августа на реке Золотая Липа нанесли поражение 3-й австрийской армии. Предпринятые противником попытки остановить наши войска успеха не имели, и в сражении на реке Гнилая Липа армия Рузского 1 сентября прорвала фронт противника у Перемышля, а 8-я армия отразила контрудар 2-й австрийской армии. В результате правое крыло австрийских войск стало отходить на Городокскую позицию, находящуюся западнее Львова, и 2 сентября русские заняли Галич, а 3 сентября — Львов.
Австрийское командование, оставив против 5-й русской армии лишь слабый заслон, перебросило 4-ю армию против 3-й русской армий. В результате 5 сентября 4-я, 3-я и 2-я австрийские армии начали наступление на позиции 3-й и 8-й русских армий. Им удалось добиться некоторого успеха и потеснить нашу 8-ю армию. Однако в это время резко обострилась обстановка на левом крыле австро-венгерского фронта. Там на подмогу к оборонявшимся 4-й и 5-й русским армиям была введена 9-я армия, и 4 сентября все три наши армии перешли в наступление и начали теснить противника.