Сформирована новая, 9-я, германская армия, командующим которой назначен Гинденбург. Немецкое командование планирует масштабную операцию на Висле, в Варшавском направлении. Немцы рассчитывают прорвать русский фронт на самом уязвимом участке — в Польше. Действительно, две группы русских армий сосредоточены одна против Восточной Пруссии, другая — против Галиции, в Польше же войск практически нет. Германская операция должна облегчаться демонстрацией 8-й армии на Августов и наступлением австро-венгров в Галиции. Это решение приводит к трем одновременным сражениям: Августовскому, Варшавско-Ивангородскому и Галицийскому.
В это же время немцы подходят к крепости Ивангород, гарнизон которой оказывает им твердое сопротивление. 9-го 4-я армия бросает в бой свои первые части и захватывает плацдарм у Новой Александрии. 13-го 3-й Кавказский корпус (Ирманов) вступает в бой с противником при Кошеницах. «Несмотря на все наши усилия, нам так и не удалось сбить с позиций неприятеля, который сражался с исключительным мужеством» (Гофман). Пока на подступах к Варшаве и Ивангороду разворачиваются кровопролитные бои, русское командование завершает перегруппировку своих сил и неожиданно переходит в контрнаступление. 12 октября маневренная группа наносит сильный удар по левому флангу немцев. 15–17 октября 2-я армия отбивает Блон и Сухачев. 21-го 4-я армия овладевает Кошеницей. 24-го 9-я армия немцев разбита.
Со своей стороны 9-я армия контратакует 1-ю австро-венгерскую армию. «25-го, около полудня, удар русской пехоты прорывает фронт нашего 10-го корпуса и вынуждает нас отступить» (История войны, написанная австрийским Генеральным штабом). 27-го Гинденбург приказывает начать общее отступление. 28-го русские освобождают Радом, 30-го — Лодзь. 2 ноября австро-германский фронт, едва восстановленный в районе Кильсе, вновь прорван, и 8-го русские выходят на линию государственной границы, завершив освобождение Польши. «Русские энергично преследовали нас по всему фронту; они также атаковали на восточно-прусском фронте и наши войска, прикрывавшие границу в районе Млавы. Положение на Восточном фронте становилось серьезным» (Гофман). Маневр Гинденбурга, призванный прорвать русский фронт, завершается неудачей и большими потерями (23 тыс. взяты в плен, захвачены 63 орудия), но он достигает основной цели — оказать помощь австрийцам. Внимание русских отвлечено от Галиции, и австро-венгерские войска могут перевести дух.